KR100768976B1 - Manufacturing method of thin-film electrochemical unit cell - Google Patents

Manufacturing method of thin-film electrochemical unit cell Download PDF

Info

Publication number
KR100768976B1
KR100768976B1 KR1020037006846A KR20037006846A KR100768976B1 KR 100768976 B1 KR100768976 B1 KR 100768976B1 KR 1020037006846 A KR1020037006846 A KR 1020037006846A KR 20037006846 A KR20037006846 A KR 20037006846A KR 100768976 B1 KR100768976 B1 KR 100768976B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
web
cathode
delete delete
speed
anode
Prior art date
Application number
KR1020037006846A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030063386A (en
Inventor
한슨에릭제이.
휠러존알.
밀러앨런
프리차드데이비드비.
피터슨도날드
제이콥슨존알.
미슬링제프리제이.
돕스제임스엔.
크램리치데이비드씨.
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Publication of KR20030063386A publication Critical patent/KR20030063386A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100768976B1 publication Critical patent/KR100768976B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404Machines for assembling batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H37/00Article or web delivery apparatus incorporating devices for performing specified auxiliary operations
    • B65H37/002Web delivery apparatus, the web serving as support for articles, material or another web
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H39/00Associating, collating, or gathering articles or webs
    • B65H39/14Associating sheets with webs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1004Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/72Fuel cell manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/18Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
    • H01M6/188Processes of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/40Printed batteries, e.g. thin film batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1052Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing
    • Y10T156/1062Prior to assembly
    • Y10T156/1075Prior to assembly of plural laminae from single stock and assembling to each other or to additional lamina
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1052Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing
    • Y10T156/1084Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing of continuous or running length bonded web
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/12Surface bonding means and/or assembly means with cutting, punching, piercing, severing or tearing
    • Y10T156/1317Means feeding plural workpieces to be joined
    • Y10T156/1322Severing before bonding or assembling of parts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/12Surface bonding means and/or assembly means with cutting, punching, piercing, severing or tearing
    • Y10T156/1317Means feeding plural workpieces to be joined
    • Y10T156/1322Severing before bonding or assembling of parts
    • Y10T156/133Delivering cut part to indefinite or running length web
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/12Surface bonding means and/or assembly means with cutting, punching, piercing, severing or tearing
    • Y10T156/1317Means feeding plural workpieces to be joined
    • Y10T156/1343Cutting indefinite length web after assembly with discrete article
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making
    • Y10T29/49112Electric battery cell making including laminating of indefinite length material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making
    • Y10T29/49114Electric battery cell making including adhesively bonding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

An apparatus and method provides for rotatably cutting and/or laminating layered structures or sheet material supported by webs. A rotary converting apparatus and method of the present invention converts a web comprising a cathode layered structure and a web comprising an anode layered structure into a series of layered electrochemical cell structures supported by a release liner. Employment of a rotary converting process of the present invention provides, among other benefits, for the creation of a product having a finished size, without need for downstream or subsequent cutting.

Description

박막 전기화학 유닛 셀의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF THIN-FILM ELECTROCHEMICAL UNIT CELL}Manufacturing method of thin-film electrochemical unit cell {MANUFACTURING METHOD OF THIN-FILM ELECTROCHEMICAL UNIT CELL}

본 발명은 일반적으로 적층 장치 및 방법에 관한 것이고, 더 상세하게는 회전 변환 적층 장치 및 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention generally relates to lamination apparatus and methods, and more particularly, to rotation conversion lamination apparatus and methods.

여러 적층 장치와 방법이 시트 재료로 구성된 제품을 제조하기 위하여 개발되어 왔다. 많은 종래의 적층 방법은 시트 재료를 작은 세그먼트로 절단하는 절단 메커니즘을 이용한다. 개별 세그먼트들은 그후 독립적인 적층 공정의 일부분에서 수동으로 또는 기계작용에 의해 정렬되고 적층된다. 적층 구조물은 그후 적절한 힘을 만드는 메커니즘에 의하여 적층력을 받는다.Several lamination apparatuses and methods have been developed for producing products made of sheet materials. Many conventional lamination methods utilize a cutting mechanism that cuts the sheet material into small segments. The individual segments are then aligned and stacked either manually or mechanically in part of an independent lamination process. The laminate structure is then subjected to the lamination force by a mechanism that creates an appropriate force.

다양한 종래의 적층 및 적재 방법들이 널리 이용되고 있음에도 불구하고, 많은 그러한 방법들은 비교적 높은 레벨의 생산성, 자동화 그리고 유연성을 요구하는 분야에는 그리 적합하지 않다. 예를 들면, 많은 종래의 적층 방법들은 다양한 종류의 재료, 시트 크기 그리고 시트 형상을 수용할 수 없다. 그러한 많은 종래의 적층 방법들은, 예를 들면 박막 전기화학 적층 구조물의 구성에서 일반적으로 필요로 하는 다양한 재료의 적층 웨브를 자동적이고 연속적으로 적층하는데 그리 적합하지 않다.Although various conventional lamination and loading methods are widely used, many such methods are not well suited for applications requiring a relatively high level of productivity, automation and flexibility. For example, many conventional lamination methods cannot accommodate various kinds of materials, sheet sizes and sheet shapes. Many such conventional lamination methods are not well suited for automatically and continuously laminating, for example, lamination webs of various materials typically required in the construction of thin film electrochemical lamination structures.

다양한 종류, 색깔, 형상 그리고 크기의 필름과 시트 재료를 적층하기 위한 개선된 장치와 방법이 필요하다. 특히, 고체 상태의 박막 배터리의 구성에 사용하기 위한 전기화학 유닛 셀을 제조하고 그리고 전기화학 셀 재료의 층을 적층하기 위한 개선된 장치와 방법이 필요하다. 본 발명은 이러한 필요성 등을 충족시킨다. There is a need for improved apparatus and methods for laminating films and sheet materials of various types, colors, shapes and sizes. In particular, there is a need for improved apparatus and methods for manufacturing electrochemical unit cells for use in the construction of solid state thin film batteries and for stacking layers of electrochemical cell materials. The present invention satisfies this need and the like.

본 발명은 일반적으로, 웨브에 의하여 지지된 시트 재료 또는 적층 구조물을 회전가능하게 절단 및/또는 적층하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 웨브에 의하여 지지된 적층 구조물 또는 시트 재료를 회전가능하게 절단하고, 인접한 절단된 적층 구조물/시트 사이에 공간이 제공되도록 다른 웨브 재료에 절단된 적층 구조물/시트를 적층하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 구조물과 공정의 특징은, 절단된 인접 적층 구조물/시트 사이의 공간 내에서 한 웨브 재료는 완전히 관통하여 절단되지만 다른 웨브의 라이너는 일부분만이 절단된다는 것이다.The present invention generally relates to apparatus and methods for rotatably cutting and / or laminating sheet material or laminate structures supported by a web. In addition, the present invention is an apparatus for rotatably cutting a laminated structure or sheet material supported by a web, and laminating the cut laminate structure / sheet to another web material to provide space between adjacent cut laminate structures / sheets. And to a method. A further feature of the structure and process of the present invention is that within the space between the adjacent adjacent stacked structures / sheets, one web material is cut through completely while only a portion of the liner of the other web is cut.

전기화학 셀 구성과 관련하여, 본 발명의 회전 변환 장치와 방법은, 애노드 적층 구조물을 포함하는 웨브와 캐소드 적층 구조물을 포함하는 웨브를, 박리식 라이너에 의하여 지지되는 일련의 적층 전기화학 셀 구조물로 변환한다. 본 발명의 회전 변환 공정을 이용하면, 하류의(또는 후속의) 절단 단계가 필요 없이 최종 크기를 가지는 제품을 형성할 수 있다는 이점을 얻는다.In connection with the electrochemical cell configuration, the rotation conversion device and method of the present invention comprises a web comprising an anode laminated structure and a web comprising a cathode laminated structure into a series of stacked electrochemical cell structures supported by a release liner. Convert. Using the rotation conversion process of the present invention, the advantage is that a product having a final size can be formed without the need for downstream (or subsequent) cutting steps.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 일련의 박막 전기화학 유닛 셀의 제조를 위 한 장치와 방법이 제공된다. 제1 속도로 이동하는 캐소드 적층 구조물을 포함하는 웨브(캐소드 웨브)는 일련의 캐소드 시트로 절단된다. 각각의 캐소드 시트는 제1 속도와 같거나 더 빠른 제2 속도로 이동된다. 제2 속도로 이동하는 각각의 캐소드 시트는, 인접한 캐소드 시트들 사이에 공간을 가지는 적층된 유닛 셀을 제조하기 위하여 제2 속도로 이동하는 애노드 적층 구조물을 포함하는 웨브(애노드 웨브)에 적층된다. 적층된 애노드 웨브는, 일련의 유닛 셀 시트를 제조하기 위하여 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간 내에서 절단된다.According to one embodiment of the present invention, an apparatus and method are provided for the manufacture of a series of thin film electrochemical unit cells. A web (cathode web) comprising a cathode laminate structure moving at a first speed is cut into a series of cathode sheets. Each cathode sheet is moved at a second speed equal to or faster than the first speed. Each cathode sheet moving at a second speed is laminated to a web (anode web) comprising an anode stack structure moving at a second speed to produce a stacked unit cell having a space between adjacent cathode sheets. The stacked anode web is cut in the space between adjacent cathode sheets to produce a series of unit cell sheets.

일 특별한 실시예에 있어서, 캐소드 웨브를 절단하는 단계는 캐소드 웨브의 일부분을 절단하고 잉여의 캐소드 웨브를 제거하는 단계를 포함한다. 이 실시예에 있어서, 인접한 캐소드 시트 사이의 공간은 제거된 잉여의 캐소드 웨브의 크기 및/또는 형상의 함수이다.In one particular embodiment, cutting the cathode web includes cutting a portion of the cathode web and removing excess cathode web. In this embodiment, the space between adjacent cathode sheets is a function of the size and / or shape of the excess cathode web removed.

또 다른 실시예에 따르면, 캐소드 웨브를 절단하는 단계는 캐소드 웨브를 회전가능하게 절단하는 단계를 포함하고, 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계는 제2 속도로 각각의 캐소드 시트를 회전가능하게 이동시키는 단계를 포함한다. 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계는 제2 속도로 애노드 웨브를 회전가능하게 이동시키는 단계를 더 포함할 수도 있다. 애노드 웨브는 박리식 라이너를 포함할 수도 있고, 적층된 애노드 웨브의 절단하는 단계는 애노드 적층 구조물을 관통하여 박리식 라이너까지(또는 박리식 라이너의 일부분만까지만) 절단하는 단계를 포함할 수도 있다.According to yet another embodiment, cutting the cathode web comprises rotatably cutting the cathode web, and laminating each cathode sheet on the anode web is rotatable each cathode sheet at a second speed. And moving to make it easier. Laying each cathode sheet to the anode web may further comprise rotatably moving the anode web at a second speed. The anode web may include a release liner, and cutting the laminated anode web may include cutting through the anode laminate structure to the release liner (or only a portion of the release liner).

각각의 애노드 시트는 길이(L)로 한정될 수도 있다. 캐소드 웨브를 절단하 는 단계는 회전 다이를 사용하여 달성될 수도 있다. 이 경우에, 각각의 캐소드 시트의 길이(L)는 회전 다이의 제2 속도(W2)에 대한 캐소드 웨브 이동의 제1 속도(W1)의 함수이다.Each anode sheet may be defined by the length (L). Cutting the cathode web may be accomplished using a rotating die. In this case, the length L of each cathode sheet is a function of the first speed W1 of cathode web movement relative to the second speed W2 of the rotating die.

캐소드 웨브는, 원주방향의 블레이드 간격(D)으로 이격된 하나 이상의 회전 다이 블레이드를 이용하여 절단될 수도 있다. 이 경우에, 각각의 캐소드 시트의 길이(L)는 원주방향의 다이 블레이드 간격(D)에 대한 캐소드 웨브 이동의 제1 속도(W1)와 회전 다이의 제2 속도(W2)의 함수이다. 예를 들면, 각 캐소드 시트들의 길이(L)는 식 L=D(W1/W2)에 의해 결정될 수도 있다. The cathode web may be cut using one or more rotating die blades spaced at circumferential blade spacing D. FIG. In this case, the length L of each cathode sheet is a function of the first speed W1 of cathode web movement and the second speed W2 of the rotating die with respect to the circumferential die blade spacing D. For example, the length L of each cathode sheet may be determined by the formula L = D (W1 / W2).

일 실시예에 따르면, 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간(S)은 애노드 웨브 이동의 제2 속도(W2)에 대한 캐소드 웨브 이동의 제1 속도(W1)의 함수이다. 캐소드 웨브를 절단하는 단계는, 원주방향의 블레이드 간격(D)으로 이격된 하나 이상의 회전 다이 블레이드를 이용하여 캐소드 웨브를 절단하는 단계를 포함할 수도 있고, 이에 따라 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간(S)은 원주방향의 다이 블레이드 간격(D)에 대한 캐소드 웨브 이동의 제1 속도(W1)와 회전 다이의 제2 속도(W2)의 함수이다. 예를 들면, 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간(S)은 식 S=D((W2/W1)-1)에 의하여 결정될 수도 있다.According to one embodiment, the space S between adjacent cathode sheets is a function of the first velocity W1 of the cathode web movement relative to the second velocity W2 of the anode web movement. Cutting the cathode web may include cutting the cathode web using one or more rotating die blades spaced at circumferential blade spacing D, thus providing space S between adjacent cathode sheets. Is a function of the first speed W1 of the cathode web movement and the second speed W2 of the rotating die with respect to the circumferential die blade spacing D. For example, the space S between adjacent cathode sheets may be determined by the formula S = D ((W2 / W1) -1).

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 캐소드 시트는 약 0.25인치(약 0.635cm) 내지 약 24인치(약 60.96cm) 사이의 길이(L)로 한정될 수도 있다. 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간(S)은 약 0.015인치(약 0.038cm) 내지 약 0.4인치(약 1.016cm) 사이일 수 있다. 제1 속도에 대한 제2 속도의 비는 약 1.005 내지 약 1.05 사이일 수 있다. 제1 속도는 분당 약 5피트(약 1.524m) 내지 분당 약 500피트(약 152.4m) 사이일 수 있고, 제2 속도는 분당 약 5.025피트(약 1.532m) 내지 분당 약 525피트(약 160.02m) 사이일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the cathode sheet may be defined by a length L between about 0.25 inches (about 0.635 cm) and about 24 inches (about 60.96 cm). The space S between adjacent cathode sheets may be between about 0.015 inches (about 0.038 cm) and about 0.4 inches (about 1.016 cm). The ratio of the second speed to the first speed may be between about 1.005 and about 1.05. The first speed may be between about 5 feet per minute (about 1.524 m) to about 500 feet per minute (about 152.4 m), and the second speed may be between about 5.025 feet per minute (about 1.532 m) to about 525 feet per minute (about 160.02 m). )

캐소드 시트를 애노드 웨브에 적층하는 단계는, 각각의 캐소드 시트의 일부분이 애노드 웨브의 애노드 적층 구조물의 적어도 일 가장자리를 지나서 연장함으로써 이들 사이에 적층 오프셋을 제공하도록 각각의 캐소드 시트를 애노드 웨브에 적층하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 적층 오프셋은 예를 들면 약 0.04인치(약 0.102cm) 내지 약 0.31인치(약 0.787cm) 사이일 수 있다.Laminating the cathode sheet to the anode web includes laminating each cathode sheet to the anode web such that a portion of each cathode sheet extends beyond at least one edge of the anode stack structure of the anode web to provide a stack offset therebetween. The step may further include a stack offset, for example, between about 0.04 inches (about 0.102 cm) and about 0.31 inches (about 0.787 cm).

각각의 캐소드 시트를 애노드 웨브에 적층하는 단계는 애노드 웨브 또는 캐소드 시트 중의 어느 하나 또는 둘 다를 가열하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 적층된 애노드 웨브를 절단하는 단계는, 예를 들면 광 또는 기계 기술에 의하여 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간을 탐지하는 단계를 포함할 수도 있다.Laminating each cathode sheet to the anode web may further comprise heating either or both of the anode web or cathode sheet. Cutting the laminated anode web may include detecting the space between adjacent cathode sheets, for example by light or mechanical techniques.

본 발명의 또 다른 실시예를 따르면, 일련의 박막 전기화학 유닛 셀들을 제조하는 장치와 방법은 캐소드 적층 구조물을 포함하는 웨브(캐소드 웨브)를 제1 속도로 이동시키는 단계를 포함한다. 캐소드 웨브는, 일련의 캐소드 시트들을 제조하기 위하여 제2 속도로 회전가능하게 절단된다. 인접한 캐소드 시트들 사이에 공간을 가지는 적층된 유닛 셀을 제조하기 위하여, 제2 속도로 이동하는 각각의 캐소드 시트를 제3 속도로 이동하는 애노드 적층 구조물을 포함하는 웨브(애노드 웨브)에 회전가능하게 적층한다.According to another embodiment of the present invention, an apparatus and method for manufacturing a series of thin film electrochemical unit cells includes moving a web (cathode web) that includes a cathode stack structure at a first speed. The cathode web is rotatably cut at a second speed to produce a series of cathode sheets. In order to produce a stacked unit cell having a space between adjacent cathode sheets, each cathode sheet moving at a second speed is rotatably in a web (anode web) comprising an anode stack structure moving at a third speed. Laminated.

일 구성에서, 제1 속도와, 제2 속도와, 제3 속도는 실질적으로 동일하다. 또 다른 구성에서, 제2 속도와 제3 속도는 실질적으로 동일하고, 제2 속도와 제3 속도는 제1 속도보다 빠르다. 또 다른 구성에서, 제1 속도와 제2 속도는 실질적으로 동일하고, 제3 속도는 제1 속도 및 제2 속도보다 빠르다. 또 다른 구성에서, 제1 속도와, 제2 속도와, 제3 속도는 동일하지 않으며, 제3 속도는 제2 속도보다 빠르고, 제3 속도와 제2 속도는 제1 속도보다 빠르다.In one configuration, the first speed, the second speed, and the third speed are substantially the same. In another configuration, the second speed and the third speed are substantially the same, and the second speed and the third speed are faster than the first speed. In another configuration, the first speed and the second speed are substantially the same, and the third speed is faster than the first speed and the second speed. In another configuration, the first speed, the second speed, and the third speed are not the same, the third speed is faster than the second speed, and the third speed and the second speed are faster than the first speed.

또 다른 구성에 따르면, 제1 속도와 제2 속도는 실질적으로 동일하고, 캐소드 웨브를 절단하는 단계는 인접한 캐소드 시트들 사이에 공간을 만들기 위하여 캐소드 웨브의 일부분을 절단하고 잉여의 캐소드 웨브를 제거하는 단계를 포함한다. 이 경우에, 인접한 시트들 사이의 공간은 제거된 잉여 캐소드 웨브의 형상 및/또는 크기의 함수이다.According to another configuration, the first speed and the second speed are substantially the same, and cutting the cathode web comprises cutting a portion of the cathode web and removing excess cathode web to make space between adjacent cathode sheets. Steps. In this case, the space between adjacent sheets is a function of the shape and / or size of the excess cathode web removed.

또 다른 방법에서, 제3 속도는 제1 속도 및 제2 속도보다 빠르고, 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계는 인접한 캐소드 시트들 사이에 공간을 만들기 위하여 제3 속도로 애노드 웨브를 이동시키는 단계를 더 포함한다. 또 다른 방법에 따르면, 제3 속도는 제1 속도 및 제2 속도보다 빠르고, 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계는 인접한 캐소드 시트들 사이에 공간을 만들기 위하여 제2 속도로 각각의 캐소드 시트를 회전가능하게 이동시키면서 제3 속도로 애노드 웨브를 회전가능하게 이동시키는 단계를 더 포함한다. 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계는, 각각의 캐소드 시트의 일부분이 애노드 웨브의 애노드 적층 구조물의 적어도 하나의 가장자리를 지나서 연장함으로써 이들 사이에 적층 오프셋을 제공하도록 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In another method, the third speed is faster than the first speed and the second speed, and the step of laminating each cathode sheet to the anode web moves the anode web at a third speed to make space between adjacent cathode sheets. It further comprises a step. According to another method, the third speed is faster than the first speed and the second speed, and the step of laminating each cathode sheet on the anode web comprises each cathode sheet at a second speed to make space between adjacent cathode sheets. And rotatably moving the anode web at a third speed while rotatably moving. Laminating each cathode sheet to the anode web comprises: each cathode sheet to the anode web such that a portion of each cathode sheet extends past at least one edge of the anode stack structure of the anode web to provide a stack offset therebetween. It may further comprise the step of laminating.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 일련의 박막 전기화학 유닛 셀들을 제조하는 장치와 방법은, 패턴을 갖는 회전 다이를 사용하여 캐소드 적층 구조물을 포함하는 웨브를 제1 속도로 일련의 캐소드 적층 구조물로 절단하는 것을 포함한다. 인접한 캐소드 적층 구조물 사이에 공간을 가지는 적층된 유닛 셀을 제조하기 위하여, 제1 속도와 동일하거나 더 빠른 제2 속도로 이동하는 애노드 적층 구조물을 포함하는 웨브에 각각의 캐소드 적층 구조물이 적층된다. 패턴을 갖는 회전 다이에 의한 절단으로부터 발생된 폐기물 캐소드 웨브 재료는 폐기되거나 또는 수집된다.According to another embodiment of the present invention, an apparatus and method for manufacturing a series of thin film electrochemical unit cells uses a rotating die having a pattern to produce a series of cathode stacked structures at a first speed through a web comprising the cathode stacked structures. Cutting to In order to fabricate stacked unit cells having spaces between adjacent cathode stacks, each cathode stack is laminated to a web comprising an anode stack that moves at a second speed equal to or faster than the first speed. Waste cathode web material resulting from cutting by a rotating die having a pattern is discarded or collected.

이 실시예에 따르면, 인접한 캐소드 적층 구조물 사이의 공간은 패턴을 갖는 회전 다이의 크기 및/또는 형상의 함수이다. 패턴을 갖는 회전 다이는, 예를 들면 장방형 형상을 가질 수도 있다.According to this embodiment, the space between adjacent cathode stack structures is a function of the size and / or shape of the rotating die having the pattern. The rotary die with a pattern may have a rectangular shape, for example.

또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 회전 변환 장치의 출구는 본 발명의 적재 장치의 입구에 결합될 수도 있다. 본 발명에 따라서 결합된 회전 변환/적재 장치와 방법은, 가상의 임의의 형상을 갖는 다양한 재료들의 유사하거나 또는 유사하지 않은 층들의 적층된 스택을 제조한다.According to another embodiment, the outlet of the rotation converter of the present invention may be coupled to the inlet of the loading device of the present invention. The rotational transformation / loading apparatus and method combined in accordance with the present invention produce a stacked stack of similar or dissimilar layers of various materials having virtually any shape.

전술한 본 발명의 개요가 본 발명의 모든 실시예를 설명하는 것은 아니다. 본 발명의 더 완전한 이해와 함께, 본 발명의 이점과 작용효과는 첨부 도면과 관련하여 취해지는 이하의 상세한 설명과 청구범위를 참조함으로써 명백하게 될 것이다.The foregoing summary of the present invention does not describe all embodiments of the present invention. With the fuller understanding of the present invention, the advantages and effects of the present invention will become apparent by reference to the following detailed description and claims taken in conjunction with the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 변환 및 적재 장치를 예시한다.1 illustrates a rotation converting and stacking device according to an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 변환 장치를 도시하는 도1의 서브 어셈블리이다.FIG. 2 is a subassembly of FIG. 1 showing a rotation converter according to an embodiment of the present invention. FIG.

도3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 변환 장치의 제1 회전 절단/적층 접촉영역의 상세한 도면인 도2의 서브 어셈블리이다.FIG. 3A is a subassembly of FIG. 2, which is a detailed view of the first rotational cut / laminate contact area of the rotation converter in accordance with one embodiment of the present invention.

도3b는 도3a에 도시된 제1 회전 절단/적층 접촉영역에서 앤빌 상에서 이동하는 절단 캐소드 시트를 도시한다.FIG. 3B shows the cutting cathode sheet moving on the anvil in the first rotary cutting / lamination contact region shown in FIG. 3A.

도3c 내지 도3f는 각각이 동일하거나 또는 상이한 처리 속도로 작동할 수 있는 공급부, 절단부 및 적층부를 포함하는 회전 변환 장치의 4 실시예들을 도시한다.3C-3F show four embodiments of a rotation converter including a feed, a cut and a stack, each of which can operate at the same or different processing speeds.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 변환 장치의 제2 회전 절단 접촉영역의 상세한 예시인 도2의 서브 어셈블리이다.4 is a subassembly of FIG. 2, which is a detailed illustration of a second rotational cutting contact region of a rotational conversion device according to one embodiment of the invention.

도5는 도4에 도시된 제2 회전 절단 접촉영역의 상세한 도면이다.FIG. 5 is a detailed view of the second rotary cut contact region shown in FIG. 4. FIG.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 장치를 예시하는 도1의 서브 어셈블리이다.6 is a subassembly of FIG. 1 illustrating a loading device according to an embodiment of the present invention.

도7a 및 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 장치의 부분을 예시한다.7A and 7B illustrate a portion of a loading apparatus according to one embodiment of the present invention.

도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적재 장치를 예시한다.8 illustrates a loading apparatus according to another embodiment of the present invention.

도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스테이션, 단일 제품 웨브 적재 장치를 예시한다. 9 illustrates a multi-station, single product web loading apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.                 

도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 스테이션, 단일 제품 웨브 적재 장치를 예시한다.Figure 10 illustrates a single station, single product web loading apparatus in accordance with one embodiment of the present invention.

도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스테이션, 다중 제품 웨브 적재 장치를 예시한다.Figure 11 illustrates a multi station, multi product web loading apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.

도12a 및 도12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전 변환/적층 장치를 예시한다.12A and 12B illustrate a rotation conversion / lamination apparatus according to another embodiment of the present invention.

도13은 본 발명의 원리에 따른 회전 변환 및/또는 적재 장치에 의하여 제조된 다색 시트 재료의 적층 스택을 예시한다.Figure 13 illustrates a lamination stack of multicolor sheet material produced by a rotation conversion and / or stacking device in accordance with the principles of the present invention.

도14는 본 발명의 원리에 따른 회전 변환 및/또는 적재 장치를 사용하여 함께 적층되고 소정의 형상으로 절단되는 접착제를 가지는 배면의 일부분을 갖는 다층의 단일 색깔의 종이 또는 필름 시트를 도시한다.Figure 14 illustrates a multi-layered single colored paper or film sheet having a portion of the back side having an adhesive laminated together and cut into a predetermined shape using a rotation conversion and / or stacking device in accordance with the principles of the present invention.

도15는 도14에 도시된 것과는 다른 형상을 가지나 도14에 도시된 것과 유사한 다층의 단일 색깔의 종이 또는 필름 시트를 도시한다.FIG. 15 shows a multi-layered single color paper or film sheet having a shape different from that shown in FIG. 14 but similar to that shown in FIG.

도16은 본 발명의 원리에 따른 회전 변환 및/또는 적재 장치에 의하여 제조된 변하는 형상과 크기의 여러 시트 또는 필름 층을 포함하는 제품 스택 또는 패드를 예시한다.Figure 16 illustrates a product stack or pad comprising several sheets or film layers of varying shapes and sizes made by a rotation conversion and / or stacking device in accordance with the principles of the present invention.

도17은 각 시트가 본 발명의 원리에 따른 회전 변환 및/또는 적재 장치에 의하여 제조된 다른 형상을 가지는 여러 시트 또는 필름 층을 포함하는 제품 스택을 도시한다.Figure 17 shows a product stack comprising several sheets or film layers, each sheet having a different shape made by a rotation conversion and / or stacking device in accordance with the principles of the present invention.

도18은 본 발명의 원리에 따른 회전 변환 및/또는 적재 장치에 의하여 제조 된 의료 드레싱의 팩을 도시한다.Figure 18 illustrates a pack of medical dressings made by a rotational conversion and / or loading device in accordance with the principles of the present invention.

본 발명은 다양하게 변형되고 다른 형태로 수정가능하지만, 이들 중 특정의 것이 도면에 예시되었으며 이하에서 상술될 것이다. 그러나, 본 발명은 기술된 특정 실시예로 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의하여 한정된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 속하는 모든 변형물, 동등물과 대체물을 포함한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specifics thereof have been illustrated in the drawings and will be described in detail below. However, it should be understood that the invention is not limited to the specific embodiments described. Rather, the invention includes all modifications, equivalents and alternatives falling within the scope of the invention as defined by the appended claims.

실시예에 대한 이하의 설명에 있어서, 본 발명이 실시될 수도 있는 다양한 실시예를 예시하고 있는 첨부 도면을 참조로 한다. 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 구조적 변화가 이루어질 수도 있고, 실시예들이 이용될 수도 있다.DETAILED DESCRIPTION In the following description of embodiments, reference is made to the accompanying drawings that illustrate various embodiments in which the invention may be practiced. Structural changes may be made and embodiments may be used without departing from the scope of the invention.

바람직하게는, 본 발명의 회전 변환 적층 및 적재 장치는 임의의 형상인 다양한 재료로 된 유사하거나 또는 유사하지 않은 층들의 적층된 스택의 제조를 위하여 제공된다. 본 발명의 원리들은 단일 제품 웨브 또는 다중 제품 웨브(예를 들면, 5개의 다른 제품 웨브)로부터 적층 스택들의 제품을 제조하기 위하여 적용될 수도 있다. 본 발명에 따라서 제조된 제품의 적층 스택은, 예를 들면 박막 배터리와 의료 드레싱의 팩인 단일 또는 다색 시트 또는 필름의 패드를 포함할 수도 있다.Preferably, the rotation conversion lamination and stacking apparatus of the present invention is provided for the production of a stacked stack of similar or dissimilar layers of various materials in any shape. The principles of the present invention may be applied to produce a product of laminated stacks from a single product web or multiple product webs (eg, five different product webs). Laminated stacks of articles made according to the invention may comprise pads of single or multicolored sheets or films, for example, packs of thin film batteries and medical dressings.

하나의 특별한 용도는 캐소드, 세퍼레이터 및 애노드 재료의 복합 교호 층들이 스택 또는 유닛 셀로 절단되고 적층되는 전기화학 배터리 셀의 제조와 관련된 것이다. 이러한 본 발명의 분야에서는, 제조가능한 박막 전기화학 유닛 셀은 전류 콜렉터(current collector), 캐소드, 세퍼레이터 및 애노드의 전형적인 이 순서의 최소 시트들을 포함하는 스택 서브 어셈블리로서 규정될 수도 있다. 예를 들면, 적재 장치의 상류에 2 이상의 회전 변환 스테이션을 제공함으로써 캐소드 층과 애노드 층은 독립적으로 절단될 수도 있는데, 이는 유닛 셀 애노드와 캐소드 구조물 사이의 단락을 방지하는 데 있어서 중요하다. One particular use relates to the manufacture of electrochemical battery cells in which complex alternating layers of cathode, separator and anode materials are cut and stacked into stacks or unit cells. In the field of this invention, a manufacturable thin film electrochemical unit cell may be defined as a stack subassembly comprising a minimum sheet of this sequence typical of current collectors, cathodes, separators and anodes. For example, by providing two or more rotational conversion stations upstream of the loading apparatus, the cathode and anode layers may be cut independently, which is important in preventing short circuits between the unit cell anode and the cathode structure.

세퍼레이터의 상대적인 위치와, 가공 및 타이밍의 선택에 따라, 캐소드, 애노드, 세퍼레이터의 각각의 구역들은 독립적으로 결정될 수 있다. 이는 전기화학 셀 수명에 중요한 일정한 전류 분배를 유지하는 데 중요하다. 예를 들면, 절단 캐소드보다 더 빠르게 세퍼레이터의 크기를 정함으로써, 가장자리 버르(burr)에 의하여 발생되는 거시적인 단락이 방지된다. 이에 따르면, 일부 셀의 설계에서 전극들 사이에 요구될 수도 있는 보조 절연체를 없앨 수 있다.Depending on the relative position of the separator and the choice of machining and timing, the respective zones of the cathode, anode and separator can be determined independently. This is important to maintain a constant current distribution that is important for electrochemical cell life. For example, by sizing the separator faster than the cutting cathode, macroscopic shorts caused by edge burrs are avoided. This can eliminate the auxiliary insulators that may be required between the electrodes in the design of some cells.

이 원리들은 또한 셀 구조물에 연료를 공급하는데 적용될 수도 있다. 또한, 이 원리들은 단지 하나의 포장 층이 제품 층마다 사용되고, 최종 제품이 변환되고, 적재되고, 포장된 형태로 고객에게 전달되는 새로운 포장 의료 제품을 제조하는데 사용될 수도 있다. 예를 들면, 스택 상에 배치된 제1 층과 마지막 층이 외부 포장물일 수도 있다.These principles can also be applied to fuel cell structures. In addition, these principles may be used to manufacture new packaged medical products where only one packaging layer is used per product layer and the final product is converted, loaded and delivered to the customer in packaged form. For example, the first and last layers disposed on the stack may be outer packages.

이제 도면을 참조로 하면, 전기화학 셀 층들의 스택을 제조하기 위하여 캐소드 재료와 애노드 재료의 웨브를 사용하여 일련의 전기화학 셀 시트를 제조하는 장치(10)가 도1에 도시된다. 장치(10)는 2개의 처리 장치(20 및 120)를 나타내며, 각각 회전 변환 장치(20) 및 적재 장치(120)로 칭해진다. 일 실시예에 있어서, 장 치(10)는 박리식 라이너에 의하여 지지된 상대적으로 가요성인 재료로부터, 낮은 연성의 층들을 포함하거나 포함하지 않을 수도 있는 전기화학 셀 재료 층들의 편평하고 상대적으로 비가요성인 다층 스택을 제조하는 연속 동작 어셈블리 공정을 제공한다. 본 발명의 이점은, 낮은 연성 재료의 층이 없거나 또는 많은 층들을 포함하는 다층 어셈블리들을 적재할 수 있다는 것이다. 이와 관련하여, 본 발명의 적재 공정은 제품들간에 매우 다양할 수 있는 제품 내의 층들의 신장 특성들을 수용한다.Referring now to the drawings, an apparatus 10 for producing a series of electrochemical cell sheets using a web of cathode material and anode material to produce a stack of electrochemical cell layers is shown in FIG. Apparatus 10 represents two processing apparatuses 20 and 120, referred to as rotation converter 20 and stacking apparatus 120, respectively. In one embodiment, the device 10 is a flat and relatively inert of electrochemical cell material layers, which may or may not include low soft layers, from a relatively flexible material supported by a release liner. Provided is a continuous motion assembly process for manufacturing adult multilayer stacks. An advantage of the present invention is that it is possible to load multi-layer assemblies containing no layers or containing many layers of low soft material. In this regard, the loading process of the present invention accommodates the stretching properties of the layers in the product, which can vary greatly between the products.

회전 변환 장치와 적재 장치(20,120)는 다수의 독창적이고 유용한 특징들을 개별적으로 결합함으로써, 이들 장치 및 관련 처리 방법들이 개별적으로 이용될 수도 있으며, 도1에 도시된 바와 같이 포괄적인 2부분 장치의 부분으로서 반드시 결합될 필요는 없다. 후술하는 바와 같이, 다양한 방법으로 이용될 수 있는 회전 변환 장치(20)는, 박리식 라이너에 의하여 통상 지지되는 일련의 적층된 유닛 셀 구조물들을 제조하는데 독립적으로 이용될 수도 있다. 다양한 방법으로 실시될 수 있는 적재 장치(120)는, 연속 동작 적재 작업을 이용하여 전기화학 셀 층의 스택을 제조하는데 독립적으로 이용될 수도 있다. 적재 장치와 방법들의 예가, "적층된 제품과 패키지를 위한 적재 장치 및 방법"의 명칭으로 대리인 서류번호 제810.509US01(55530USA6A)이며 통상 양도된 공동 계류 미국 특허 출원번호 제09/718,549호에 기술되어 있고, 그 전체가 본 명세서에 참조된다.The rotational conversion device and the loading device 20,120 may individually combine a number of unique and useful features so that these devices and associated processing methods may be used separately, as shown in FIG. It does not necessarily need to be combined as. As described below, the rotation converter 20, which can be used in various ways, may be used independently to produce a series of stacked unit cell structures that are typically supported by a release liner. Loading device 120, which may be implemented in a variety of ways, may be used independently to fabricate a stack of electrochemical cell layers using continuous operation loading operations. Examples of loading devices and methods are described in co-pending US patent application Ser. No. 09 / 718,549, commonly referred to as Agent Document No. 810.509US01 (55530USA6A), entitled "Loading Devices and Methods for Laminated Products and Packages." The entirety of which is hereby incorporated by reference.

상용어인 회전 변환 장치(20)는 캐소드 웨브(23)와 애노드 웨브(123)를 박리식 라이너에 의해 지지되는 일련의 층 전기화학 셀 구조물로 변환한다. 적재 장치(120)는 박리식 라이너로부터 다수의 재순환, 순환 또는 왕복 플랫폼(이하, 퍽(puck), 팔레트(pallet) 또는 캐리지(carriage)로도 칭함)으로 이송된 전기화학 셀 구조물의 연속적인 적재를 제공한다. 본 발명의 회전 변환 공정을 이용함으로써 얻어지는 하나의 이점은, 하류 또는 후속 절단이 필요 없이 최종 크기를 가지는 제품을 형성한다는 것이다.The commercially available rotation converter 20 converts the cathode web 23 and the anode web 123 into a series of layered electrochemical cell structures supported by a release liner. The loading device 120 allows for the continuous loading of electrochemical cell structures transferred from the peelable liner to a number of recirculating, circulating or reciprocating platforms (also referred to as puck, pallet or carriage). to provide. One advantage obtained by using the rotation conversion process of the present invention is that it forms a product having a final size without the need for downstream or subsequent cutting.

일 실시예에 있어서, 층을 이룬 전기화학 셀 구조물들은 일반적으로 하나 이상의 고체 전해질 층이 결합된 애노드 적층 구조물과 캐소드 적층 구조물을 포함한다. 그러한 구조물을 이하에서 유닛 셀로서 부르며, 그 구성은 전술된 바와 같다.In one embodiment, layered electrochemical cell structures generally comprise an anode stack and a cathode stack with one or more solid electrolyte layers combined. Such a structure is referred to hereinafter as a unit cell, and the configuration is as described above.

캐소드 적층 구조물은 캐소드, 전류 콜렉터, 캐소드를 포함하는 서브 어셈블리로 규정될 수도 있다. 캐소드 적층 구조물 서브어셈블리의 또 다른 구성은 세퍼레이터, 캐소드, 전류 콜렉터 및 캐소드를 포함한다. 또 다른 캐소드 적층 구조물 서브 어셈블리 구성은 세퍼레이터, 캐소드, 전류 콜렉터, 캐소드, 세퍼레이터를 포함한다.The cathode stack structure may be defined as a subassembly comprising a cathode, a current collector, a cathode. Another configuration of the cathode stack structure subassembly includes a separator, a cathode, a current collector, and a cathode. Another cathode stack structure subassembly configuration includes a separator, a cathode, a current collector, a cathode, a separator.

애노드 적층 구조물은 개별 애노드 시트로서 규정될 수도 있다. 애노드 적층 구조물은 또한 애노드 및 세퍼레이터를 포함하는 서브 어셈블리로서 규정될 수도 있다. 애노드 적층 구조물 서브 어셈블리의 또 다른 구성은 세퍼레이터, 애노드, 세퍼레이터를 포함한다.The anode laminate structure may be defined as a separate anode sheet. The anode stack structure may also be defined as a subassembly comprising an anode and a separator. Another configuration of the anode stack structure subassembly includes a separator, an anode, and a separator.

예를 들면, 캐소드 웨브(23)는 복합 캐소드 재료(캐소드/전류 콜렉터/캐소드 구조물)로 양면에 코팅된 알루미늄 포일 전류 콜렉터를 포함하도록 제조될 수도 있다. 애노드 웨브(123)는, 예를 들면 4층의 구조물로서 제조될 수도 있고, 이는 박 리식 라이너, 고체 전해질 필름, 리튬 포일, 그리고 제2 고체 전해질 필름층(세퍼레이터/애노드/세퍼레이터 구조물)을 포함한다. 하나의 특별한 실시예에 있어서, 고체의 중합체 전해질 필름은 애노드 웨브(123)에서 이용된다.For example, cathode web 23 may be fabricated to include an aluminum foil current collector coated on both sides with a composite cathode material (cathode / current collector / cathode structure). The anode web 123 may be manufactured, for example, as a four layer structure, which includes a peelable liner, a solid electrolyte film, a lithium foil, and a second solid electrolyte film layer (separator / anode / separator structure). . In one particular embodiment, a solid polymer electrolyte film is used in the anode web 123.

또 다른 실시예에 따르면, 캐소드 웨브(23)는 복합 캐소드 재료의 양면에 고체 중합체 전해질 필름과 같은 세퍼레이터를 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 세퍼레이터는 캐소드 웨브 및 애노드 웨브(23,123)의 각각에 포함될 수도 있다. 다른 다층 캐소드, 애노드, 고체 전해질 웨브 구조물도 고려될 수 있다.According to another embodiment, cathode web 23 may include a separator, such as a solid polymer electrolyte film, on both sides of the composite cathode material. In yet another embodiment, the separator may be included in each of the cathode web and the anode web 23, 123. Other multilayer cathode, anode and solid electrolyte web structures may also be considered.

일 실시예에 따르면, 웨브(23,123)는 0 내지 10m/분 사이의 속도로 이동될 수 있다. 제품 웨브의 폭은 약 8인치(약 20.32cm)일 수 있다. 유닛 셀 시트는 약 17인치(약 43.18cm)까지의 길이를 가질 수 있다. 제품 웨브 공급 롤들은 각각 약 18인치(약 45.72cm)까지의 직경을 가질 수 있다. According to one embodiment, the webs 23 and 123 can be moved at a speed between 0 and 10 m / min. The width of the product web may be about 8 inches (about 20.32 cm). The unit cell sheet may have a length of up to about 17 inches (about 43.18 cm). The product web feed rolls can each have a diameter of up to about 18 inches (about 45.72 cm).

이제 도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 변환 장치(20)가 더 상세하게 도시된다. 도2에 도시된 회전 변환 장치(20)는 캐소드 공급 롤(22) 위에 초기에 감겨진 캐소드 재료의 웨브(23)를 포함한다. 감김시, 캐소드 웨브는 캐소드 공급 롤(22)이 풀리는 동안에 라이너 권취 롤(24) 위로 감겨지는 박리식 라이너(21)를 포함할 수도 있다. 박리식 라이너(21)가 없는 캐소드 웨브(23)는 제1 절단 스테이션(28)으로 공급된다. 캐소드 웨브(23)는 일반적으로 인장 롤 장치(26)를 통과하는데, 이 인장 롤 장치(26)는 캐소드 웨브(23)를 원하는 인장 상태로 만들며, 웨브 안내 메커니즘을 포함할 수도 있다.Referring now to FIG. 2, a rotation conversion device 20 according to one embodiment of the present invention is shown in more detail. The rotation converter 20 shown in FIG. 2 comprises a web 23 of cathode material initially wound on a cathode feed roll 22. Upon winding, the cathode web may include a release liner 21 wound over the liner take-up roll 24 while the cathode feed roll 22 is unwound. The cathode web 23 without the release liner 21 is fed to the first cutting station 28. The cathode web 23 generally passes through a tension roll device 26, which brings the cathode web 23 into the desired tension state, and may include a web guiding mechanism.

도2에 도시된 실시예에 있어서, 제1 절단 스테이션(28)은 회전 다이 스테이 션을 나타낸다. 제1 절단 스테이션(28)은 피동 견인 롤 장치(31)를 포함하고, 이 경우에 이 피동 견인 롤 장치(31)는 닙 롤(32)과 고무로 피복된 구동 롤(33)을 포함한다. 달리, 진공 견인 롤 장치가 사용될 수도 있다. 견인 롤 장치(31)의 속도 및/또는 가속도와 같은 운동은 공지되어 있는 바와 같이 서보 제어 시스템(도시 안됨)에 의하여 일반적으로 조절된다. 견인 롤 장치(31)는 캐소드 웨브(23)를 절단 롤 장치(30)로 공급하며, 이 절단 롤 장치(30)는 회전 다이(34)와 앤빌(anvil; 35)을 포함한다. 절단 롤 장치(30)는 캐소드 웨브(23)를 낱개의 캐소드 시트들로 절단한다. 회전 다이(34)와 앤빌(35)의 속도 및/또는 가속도와 같은 운동은 일반적으로 서보 제어 시스템(도시 안됨)에 의하여 조절된다.In the embodiment shown in Figure 2, the first cutting station 28 represents a rotating die station. The first cutting station 28 comprises a driven traction roll device 31, in which case the driven traction roll device 31 comprises a nip roll 32 and a rubber-coated drive roll 33. Alternatively, a vacuum pull roll device may be used. Movements such as speed and / or acceleration of the pull roll device 31 are generally controlled by a servo control system (not shown), as is known. The pull roll device 31 supplies the cathode web 23 to the cutting roll device 30, which includes a rotating die 34 and an anvil 35. The cutting roll device 30 cuts the cathode web 23 into individual cathode sheets. Movements such as the speed and / or acceleration of the rotary die 34 and the anvil 35 are generally controlled by a servo control system (not shown).

또한 도2에 도시된 바와 같이, 애노드 재료의 웨브(123)는 적층 장치(29)로 공급된다. 애노드 웨브(123)는 또한 제1 절단 스테이션(28) 내에서 또는 제1 전달 스테이션(28)에 들어가기 전에 적외선 히터(38)(점선으로 도시됨)에 의하여 가열될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 애노드 웨브(123)는 일반적으로 박리식 라이너를 포함하며, 애노드(예를 들면, 리튬 포일)의 양측에 제공되는 2개의 고체 전해질 층(세퍼레이터 층으로도 칭함)을 포함할 수도 있다. 애노드 웨브(123)는 일반적으로, 인장 롤 장치(39)에 의해 원하는 정도로 인장되어 안내된다.As also shown in FIG. 2, the web 123 of anode material is fed to the stacking apparatus 29. The anode web 123 may also be heated by an infrared heater 38 (shown in dashed lines) in the first cutting station 28 or before entering the first delivery station 28. As noted above, anode web 123 generally includes a peelable liner and may include two solid electrolyte layers (also referred to as separator layers) provided on either side of the anode (eg, lithium foil). have. The anode web 123 is generally tensioned and guided to the desired extent by the tension roll device 39.

캐소드 시트들은 적층 장치(29) 내에서 애노드 웨브(123)와 근접하게 앤빌(35)에 의하여 회전된다. 캐소드 시트들은 적층 롤(36)과 앤빌(35) 사이에 형성된 닙(nip)에서 애노드 웨브(123)에 적층됨으로써, 유닛 셀 재료의 적층 웨브(50)를 형성한다. 적층 롤(36)은 일반적으로 고무 재료로 피복되고, 앤빌(35) 은 일반적으로 금속 재료로 제조된다.The cathode sheets are rotated by the anvil 35 in proximity to the anode web 123 in the lamination apparatus 29. The cathode sheets are laminated to the anode web 123 in a nip formed between the lamination roll 36 and the anvil 35 to form a lamination web 50 of unit cell material. The lamination roll 36 is generally coated with a rubber material, and the anvil 35 is generally made of a metal material.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 애노드 웨브(123)는 캐소드 웨브(23)보다 빠른 속도로 적층 장치(29)를 통과한다. 애노드 웨브(123)와 캐소드 웨브(23)의 상대 속도의 차이에 의해, 각 캐소드 시트가 애노드 웨브(123)에 적층될 때 캐소드 시트들 사이에 공간이 형성된다. 유닛 셀 재료의 적층 웨브(50)는 제1 절단 스테이션(28)으로부터 제2 절단 스테이션(40)으로 공급되고, 제2 절단 스테이션(40)에서 애노드 웨브 재료는 관통하여 절단되지만 박리식 라이너는 관통하여 절단되지 않는다.According to one embodiment of the present invention, the anode web 123 passes through the stacking apparatus 29 at a faster speed than the cathode web 23. Due to the difference in the relative speeds of the anode web 123 and the cathode web 23, a space is formed between the cathode sheets when each cathode sheet is laminated to the anode web 123. The laminated web 50 of unit cell material is fed from the first cutting station 28 to the second cutting station 40, at which the anode web material is cut through but the release liner is penetrated. It is not cut.

제2 절단 스테이션(40)에서, 피동 닙 롤(42)과 고무로 피복된 구동 롤(43)은 적층 웨브(50)를 회전 다이(44)와 앤빌(45)을 포함하는 절단 롤 장치(41)로 이송한다. 앤빌(45)과 협동하는 회전 다이(44)는, 인접한 캐소드 시트들 사이에 형성된 공간 내에서 적층 웨브(50)의 애노드 재료를 관통하여 절단하지만 박리식 라이너는 관통하여 절단하지 않는다. 닙 롤(42)은 가열될 수도 있다. 적층 웨브(50)에서의 절단이 상기한 공간 내에서만 이루어지는 것을 보장하도록, 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간을 탐지하기 위하여 광 센서(37)가 이용된다. 제2 절단 스테이션(40) 내의 적절한 절단 위치에 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간 또는 간극을 정렬시키는 것은, 광 또는 다른 간극 감지 또는 탐지에 의하지 않고 적절한 타이밍, 기어 및/또는 벨트를 사용하여 이루어질 수도 있음에 유의해야 한다.In the second cutting station 40, the driven nip roll 42 and the rubber-coated drive roll 43 drive the lamination web 50, including the rotating die 44 and the anvil 45. Transfer to). The rotating die 44 cooperating with the anvil 45 cuts through the anode material of the laminated web 50 in the space formed between adjacent cathode sheets but does not cut through the release liner. Nip roll 42 may be heated. An optical sensor 37 is used to detect the space between adjacent cathode sheets to ensure that the cut in the laminated web 50 is made only within the space described above. Aligning the space or gap between cathode sheets adjacent to the appropriate cutting position in the second cutting station 40 may be made using appropriate timing, gears and / or belts without light or other gap detection or detection. It should be noted that

따라서, 박리식 라이너 상에 지지된 일련의 적층된 유닛 셀 시트들은 제2 절단 스테이션(40)의 출구에서 제조된다. 적층된 유닛 셀 시트들은, 예를 들면 도1 에 도시된 바와 같이 연속 회전 변환/적재 작업의 일부분인 적재 장치로 직접 이송되거나, 또는 적재 장치에 의한 후속 처리를 위하여 권취 롤 상에 감겨질 수도 있다.Thus, a series of stacked unit cell sheets supported on a release liner is produced at the exit of the second cutting station 40. The stacked unit cell sheets may be transferred directly to a loading device, which is part of a continuous rotation conversion / loading operation, for example as shown in FIG. 1, or wound on a winding roll for subsequent processing by the loading device. .

본 발명의 회전 변환 장치를 사용함으로써 얻어지는 이점은, 애노드 시트와 캐소드 시트가 서로 독립적으로 절단되어 있는 애노드 웨브와 캐소드 웨브 재료의 개개의 시트로부터 전기화학적 발생기(electrochemical generator)를 조립할 수 있어서, 절단 공정 동안에 잠재적인 단락이 발생하는 것을 바람직하게 방지한다는 것이다. 인접한 캐소드 시트들 사이에 형성된 공간으로 인해, 애노드 웨브(123)의 절단과는 상관 없이 캐소드 웨브(23)를 캐소드 시트들로 절단할 수 있다. 더 상세하게는, 캐소드 웨브(23)는 더 빠른 애노드 웨브(123)에 적층되기 전에 제1 절단 스테이션(28)에서 캐소드 시트들로 절단된다. 적층 장치(29) 이전에 형성된 공간들은, 제2 절단 스테이션(40)에서 애노드 웨브 재료만을 관통하여 절단하기 위함이다.The advantage obtained by using the rotation converter of the present invention is that the electrochemical generator can be assembled from individual sheets of anode web and cathode web material in which the anode sheet and the cathode sheet are cut independently of each other, so that the cutting step To prevent potential short circuits from occurring. Due to the space formed between adjacent cathode sheets, the cathode web 23 can be cut into cathode sheets regardless of the cutting of the anode web 123. More specifically, cathode web 23 is cut into cathode sheets at first cutting station 28 before being laminated to faster anode web 123. The spaces formed before the lamination apparatus 29 are for cutting through only the anode web material at the second cutting station 40.

또 다른 이점은, 전술한 바와 같이 캐소드 시트와 애노드 시트를 독립적으로 절단할 수 있으며, 또한 캐소드 시트들을 애노드 시트에 대해 크로스 웨브 오프셋(crossweb offset)으로 적층할 수 있어, 이에 의하여 이들 사이에 적층 오프셋을 형성한다는 것이다. 이 방법으로 구성된 유닛 셀 시트는, 예를 들면 캐소드 코팅의 모든 4가장자리를 지나서 연장하는 세퍼레이터/애노드/세퍼레이터의 적층 구조물을 포함한다. 세퍼레이터/애노드/세퍼레이터의 적층 구조물의 일 가장자리를 지나서 연장하는 전류 콜렉터는 캐소드 코팅을 지지한다. 이 실시예에 따르면, 두 웨브는 다층이고, 모든 층들은 동일한 폭을 가질 필요가 없다는 것에 유의하여야 한다. 이러한 유닛 셀 시트 구조는 후속의 적재 및 관련 절단 작업과 셀 조립 또는 마무리 작업 중의 단락을 방지하는 등의 여러 이점을 제공하고, 제조능력을 향상시킨다.Another advantage is that the cathode sheet and the anode sheet can be cut independently as described above, and also the cathode sheets can be laminated at a crossweb offset relative to the anode sheet, whereby the lamination offset between them To form. The unit cell sheet constructed in this way comprises, for example, a laminated structure of separator / anode / separator extending past all four edges of the cathode coating. A current collector that extends beyond one edge of the stack of separator / anode / separator supports the cathode coating. According to this embodiment, it should be noted that the two webs are multilayer and not all layers need to have the same width. This unit cell sheet structure provides several advantages, such as preventing subsequent loading and associated cutting operations and short-circuits during cell assembly or finishing, and improves manufacturing capability.

다른 유닛 셀 시트 구성은, 각각의 캐소드 웨브 및 애노드 웨브(23,123) 내에 포함된 여러 재료 층들의 크기를 적절하게 함으로써 얻을 수 있다. 적층 장치(29)로 이송되는 애노드 웨브(123)는, 세퍼레이터 층의 가장자리들이 리튬 포일의 가장자리까지 연장하는 제1 가장자리와, 리튬 포일이 세퍼레이터 층들의 가장자리를 지나서 연장하는 제2 가장자리를 가지는 라이너/세퍼레이터/리튬 포일/세퍼레이터 구조물로서 구성될 수도 있다. 그러므로, 유닛 셀 시트 구조물은 캐소드와 전류 콜렉터 층의 길이가 애노드 층보다 더 짧게 되도록 형성될 수도 있다. Other unit cell sheet configurations can be obtained by appropriately sizing the various material layers included in each cathode web and anode web 23, 123. The anode web 123 conveyed to the stacking device 29 has a liner / with a first edge where the edges of the separator layer extend to the edge of the lithium foil and a second edge where the lithium foil extends beyond the edge of the separator layers. It may also be configured as a separator / lithium foil / separator structure. Therefore, the unit cell sheet structure may be formed such that the lengths of the cathode and current collector layers are shorter than the anode layers.

도3a 및 도3b는, 도1 및 도2에 도시된 제1 절단 스테이션(28)의 다양한 태양을 더 상세하게 예시한다. 일 실시예에 따르면, 캐소드 웨브(23)는 견인 롤 장치(31)에 의하여 속도(W1)로 절단 롤 장치(30)로 이동된다. 회전 다이(34)와 앤빌(35)을 포함하는 것으로서 도시된 절단 롤 장치(30)는, 캐소드 웨브(23)의 속도(W1)보다 빠른 속도(W2)로 이동하도록 제어된다.3A and 3B illustrate various aspects of the first cutting station 28 shown in FIGS. 1 and 2 in more detail. According to one embodiment, the cathode web 23 is moved to the cutting roll device 30 at a speed W1 by the pull roll device 31. The cutting roll device 30 shown as including the rotary die 34 and the anvil 35 is controlled to move at a speed W2 faster than the speed W1 of the cathode web 23.

앤빌(35)과 협동하는 회전 다이(34) 상에 제공된 다이 블레이드(die blade; 47)는 캐소드 웨브(23)를 관통하여 절단함으로써, 낱개의 캐소드 시트(52)(도3b에 더 상세하게 도시함)들을 제작한다. 회전 다이(34)는 단일 다이 블레이드(47), 도3a에 도시된 바와 같은 이중 다이 블레이드(47), 또는 둘 이상의 다이 블레이드(47)를 포함할 수도 있다. 또한, 다이 블레이드(47)는 단일 블레이드이거나 더 복잡한 블레이드 구성을 가질 수도 있다. 예를 들면, 장방형 다이 블레이드 구성 또는 패턴이 회전 다이(34) 위에 제공될 수도 있다. 캐소드 웨브(23)를 절단하거나 스탬핑하기 위한 다른 방법과 장치가, 실시되는 시스템에 따라서 이용될 수도 있으며, 예를 들면 전단 장치, 레이저, 또는 물 제트를 사용할 수도 있다. The die blade 47 provided on the rotating die 34 cooperating with the anvil 35 is cut through the cathode web 23, thereby showing the individual cathode sheet 52 (shown in more detail in FIG. 3B). To make them). The rotary die 34 may include a single die blade 47, a double die blade 47 as shown in FIG. 3A, or two or more die blades 47. In addition, die blade 47 may be a single blade or have a more complex blade configuration. For example, a rectangular die blade configuration or pattern may be provided over the rotary die 34. Other methods and apparatus for cutting or stamping the cathode web 23 may be used depending on the system in which it is implemented, for example using a shearing device, a laser, or a water jet.

일 실시예에 있어서, 앤빌(35)은 시트 다이 블레이드 공간에 부합되는 구멍 간격 패턴을 가지는 진공 앤빌 롤이다. 캐소드 웨브(23)의 속도(W1)로부터 속도(W2)로 이동 속도가 변하는 낱개의 캐소드 시트(52)는 그후 적층 장치(29)로 이송된다.In one embodiment, the anvil 35 is a vacuum anvil roll with a hole spacing pattern that matches the seat die blade space. The individual cathode sheets 52 whose moving speed changes from the speed W1 of the cathode web 23 to the speed W2 are then transferred to the lamination apparatus 29.

적층 장치(29)의 앤빌(35)과 적층 롤(36) 및 애노드 웨브(123)는 속도(W2)로 움직인다. 또한, 속도(W2)로 이동하는 낱개의 캐소드 시트(52)는 고무로 피복된 적층 롤(36)과 앤빌(35) 사이에 형성된 닙에서 애노드 웨브(123)에 적층된다. 속도(W1)보다 빠른 속도(W2)와 속도(W1) 사이의 차이는 적층 공정 동안에 인접한 캐소드 시트들 사이에 공간(53)을 형성한다. 애노드 웨브(123)의 박리식 라이너에 의하여 지지된 적층 웨브(50)는 그후 제2 절단 스테이션(40)으로 이송된다.Anvil 35, lamination roll 36, and anode web 123 of lamination apparatus 29 move at speed W2. In addition, the individual cathode sheets 52 moving at the speed W2 are laminated to the anode web 123 in a nip formed between the rubber coated lamination roll 36 and the anvil 35. The difference between the speed W2 and the speed W1 faster than the speed W1 forms a space 53 between adjacent cathode sheets during the lamination process. Laminated web 50 supported by the release liner of anode web 123 is then transferred to second cutting station 40.

대부분의 용도에 있어서, 더 느리게 이동하는 캐소드 웨브(23)에 대한 더 빠르게 이동하는 애노드 웨브(123)의 적절한 속도비(즉, W2/W1)는 약 1.005 내지 약 1.05 사이에서 변할 수 있다. 예를 들면, 캐소드 웨브(23)의 속도(W1)는 분당 약 5피트(fpm)(약 1.524m/분) 내지 약 500fpm(약 152.4m/분) 사이일 수 있고, 애노드 웨브(123)의 속도(W2)는, W2/W1>1인 한에는 약 5.025fpm(약 1.532m/분) 내지 약 525fpm(약 160.02m/분) 사이에서 변할 수 있다.For most applications, an appropriate speed ratio (ie, W2 / W1) of the faster moving anode web 123 to the slower moving cathode web 23 may vary between about 1.005 and about 1.05. For example, the speed W1 of the cathode web 23 may be between about 5 feet per minute (fpm) (about 1.524 m / min) to about 500 fpm (about 152.4 m / min), and the speed of the anode web 123 The speed W2 can vary between about 5.025 fpm (about 1.532 m / min) to about 525 fpm (about 160.02 m / min) as long as W2 / W1> 1.

일 실시예에 있어서, 캐소드 웨브(23)의 폭은 약 0.75인치(약 1.905cm) 내지 약 24인치(약 60.96cm) 사이에서 변한다. 애노드 웨브(123)의 폭도 약 0.75인치(약 1.905cm) 내지 약 24인치(약 60.96cm) 사이에서 변할 수 있다. 각각의 캐소드 시트(52)의 길이는 약 0.25인치(약 0.635cm) 내지 약 24인치(약 60.96cm) 사이에서 변할 수 있다. 인접한 캐소드 시트들 사이에 형성된 공간(53)은 약 0.015인치(약 0.038cm) 내지 약 0.4인치(약 1.016cm) 사이일 수 있다. 적층 공정 중에 캐소드 웨브(23)와 애노드 웨브(123) 사이에 적층 오프셋이 형성되는 실시예에 있어서, 그러한 적층 오프셋은 약 0.04인치(약 0.102cm) 내지 약 0.31인치(약 0.787cm) 사이에서 변할 수 있다.In one embodiment, the width of cathode web 23 varies between about 0.75 inches (about 1.905 cm) and about 24 inches (about 60.96 cm). The width of the anode web 123 can also vary between about 0.75 inches (about 1.905 cm) and about 24 inches (about 60.96 cm). The length of each cathode sheet 52 can vary between about 0.25 inches (about 0.635 cm) and about 24 inches (about 60.96 cm). The space 53 formed between adjacent cathode sheets may be between about 0.015 inch (about 0.038 cm) and about 0.4 inch (about 1.016 cm). In embodiments in which a lamination offset is formed between cathode web 23 and anode web 123 during the lamination process, such lamination offset may vary between about 0.04 inch (about 0.102 cm) and about 0.31 inch (about 0.787 cm). Can be.

한정이 아닌 예시를 목적으로, 회전 변환 공정의 파라미터에 대한 예를 제공한다. 이 실시예에 있어서, 캐소드 웨브(23)는 50fpm(약 15.24m/분)의 속도(W1)로 이동하는 것으로 간주된다. 애노드 웨브(123)의 속도(W2)는 51fpm(약 15.545m/분)이고, 이에 의하여 약 1.02의 W1대 W2의 속도비가 제공된다. 각각의 절단 캐소드 시트의 길이는 3.92인치(약 9.957cm)이다. 인접한 캐소드 시트(52) 사이의 공간(53)은 0.08인치(약 0.203cm)이다. 웨브의 애노드의 부분(54)만을 관통하여 절단된(애노드 캐리지(51)는 관통되지 않음) 절취부 사이의 간격은 4.0인치(약 10.16cm)이다. 애노드 웨브와 캐소드 웨브의 폭은 각각 5.63인치(약 14.30cm)이다. 이 실시예에 따르면, 적층 오프셋은 0.24인치(약 0.61cm)이다.For purposes of illustration and not limitation, examples are provided for the parameters of the rotation conversion process. In this embodiment, the cathode web 23 is considered to move at a speed W1 of 50 fpm (about 15.24 m / min). The speed W2 of the anode web 123 is 51 fpm (about 15.545 m / min), thereby providing a speed ratio of W1 to W2 of about 1.02. Each cut cathode sheet is 3.92 inches (about 9.957 cm) in length. The space 53 between adjacent cathode sheets 52 is 0.08 inches (about 0.203 cm). The spacing between cutouts cut through only the portion 54 of the anode of the web (the anode carriage 51 is not penetrated) is 4.0 inches (about 10.16 cm). The anode and cathode webs are 5.63 inches (about 14.30 cm) wide, respectively. According to this embodiment, the stacking offset is 0.24 inches (about 0.61 cm).

도3c 내지 도3f는, 도3a 및 도3b와 관련하여 전술한 바와 달리 실시될 수도 있는 몇몇 회전 변환 장치 구성을 예시한다. 도3c 내지 도3f는 회전 변환 장치의 3부분에서 상이한 공정 속도 관계를 가지는 4개의 유용한 구성을 도시한다. 특히, 공급부(32'), 절단부(34') 및 적층부(36')와 관련된 속도는 속도(WX)로 표시된다(여기서, X는 1, 2 또는 3). 일반적으로, 속도(W1), 속도(W2)와 속도(W3) 사이의 관계는 W1≤W2≤W3의 특징을 갖지만, 반드시 그런 것은 아니다.3C-3F illustrate some rotational conversion device configurations that may be implemented differently than described above with respect to FIGS. 3A and 3B. 3C-3F show four useful configurations with different process speed relationships in three parts of the rotational converter. In particular, the velocity associated with the feed 32 ', the cut 34' and the stack 36 'is represented by the velocity WX (where X is 1, 2 or 3). In general, the relationship between the speed W1, the speed W2 and the speed W3 has the characteristics W1 ≦ W2 ≦ W3, but it is not necessarily so.

도3c에서, 예를 들면 이 회전 변환 장치 구성에 따른 각각의 공급부(32'), 절단부(34') 및 적층부(36')와 관련된 속도는 각각 W1, W2, W2로 주어진다. 도3a 및 도3b와 관련하여 전술한 구성과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 이 경우에, W1은 W2 보다 작다.In Fig. 3C, for example, the speeds associated with each of the supply portion 32 ', the cut portion 34' and the stacked portion 36 'according to this rotation converter configuration are given by W1, W2 and W2, respectively. In this case having a configuration substantially the same as that described above with respect to Figs. 3A and 3B, W1 is smaller than W2.

도3d는 또 다른 회전 변환 장치 구성을 나타내며, 공급부(32'), 절단부(34') 및 적층부(36') 각각과 관련된 속도들은 모두 실질적으로 동일하다(이 실시예에 있어서는 속도(W1)와 동일함). 도3d는 속도(W1)로 라이너를 감기 위한 권취 롤(27)을 더 포함한다. 이 구성은 장방형의 다이 블레이드를 포함하는 회전 다이와 같은 패턴을 갖는 회전 다이의 이용에 아주 적합하다. 이 구성에 따르면, 장방형 다이 블레이드는 제거시 인접한 웨브 구조물 사이에 간극이 형성되는 웨브 구조물(예를 들면, 캐소드 적층 구조물)로 장방형의 절단부를 절단한다. 잉여 또는 폐기 웨브 매트릭스 재료는 권취 롤(27)에 의하여 속도(W1)로 움직이는 라이너 상에 다시 감겨질 수도 있다.FIG. 3D shows another rotational converter configuration, in which the velocities associated with each of the feed 32 ', cut 34' and stack 36 'are all substantially the same (speed W1 in this embodiment). Is the same). 3d further includes a take-up roll 27 for winding the liner at speed W1. This configuration is well suited for use with rotating dies having a pattern such as a rotating die comprising rectangular die blades. According to this configuration, the rectangular die blade cuts the rectangular cut into web structures (eg, cathode stacked structures) in which gaps are formed between adjacent web structures upon removal. Excess or waste web matrix material may be rewound on a liner moving at a speed W1 by the winding roll 27.

속도(W1)로 절단부(34')를 통과하는 웨브 구조물 시트를 애노드 적층 구조물의 웨브와 같은 또 다른 웨브(123)에 적층하는 것은, 적층부(36')에서 속도(W1)로 또한 이루어질 수도 있다. 바람직하게는, 도3d에 도시된 회전 변환 장치 구성은, 각각의 공급부, 절단부, 적층부(32',34',36')에서 거의 일정한 공정 속도를 유지하면서 인접한 캐소드 적층 구조물 사이에 원하는 간극을 형성한다. Laminating the web structure sheet passing through cut 34 'at speed W1 to another web 123, such as the web of the anode stack, may also be made at speed W1 at stack 36'. have. Preferably, the rotation converter arrangement shown in FIG. 3D provides a desired gap between adjacent cathode stack structures while maintaining a substantially constant process speed at each feed, cut and stack 32 ', 34' and 36 '. Form.

도3e는 또 다른 회전 변환 장치 구성을 예시하는데, 여기서 공급부(32') 및 절단부(34')와 관련된 속도는 실질적으로 동일하고, 적층부 속도는 W2이다. 이 구성에서, 컨베이어(25)가 절단부(34')와 적층부(36') 사이에 배치된다. 컨베이어(25)의 속도는 적층부(36')의 속도(즉, W2)와 실질적으로 동일하다.3E illustrates another rotational converter configuration, where the speeds associated with the feed 32 'and cut 34' are substantially the same, and the stack speed is W2. In this configuration, the conveyor 25 is disposed between the cut portion 34 'and the stack 36'. The speed of the conveyor 25 is substantially the same as the speed of the stack 36 '(ie W2).

도3f는 또 다른 회전 변환 장치 구성을 도시하는데, 여기서 공급부(32'), 절단부(34'), 적층부(36')와 관련된 속도들은 서로 상이하다. 이 특별한 실시예에 있어서, 공급부(32'), 절단부(34'), 적층부(36')와 관련된 속도는 각각 W1, W2, W3 으로 표시된다. 절단부(34')와 적층부(36') 사이에 배치된 컨베이어(25)는 적층부(36')와 동일한 속도(즉, W3)로 실질적으로 이동한다.Fig. 3f shows another rotational converter arrangement, where the speeds associated with the feed 32 ', the cut 34' and the stack 36 'differ from each other. In this particular embodiment, the speeds associated with the feed 32 ', cut 34', and stack 36 'are denoted by W1, W2, W3, respectively. The conveyor 25 disposed between the cutout 34 'and the stack 36' moves substantially at the same speed (ie, W3) as the stack 36 '.

도3a 내지 도3f에 도시된 각각의 회전 변환 장치의 구성은 인접한 웨브 구조물 또는 시트 사이에 소정의 간극을 제공하는 것을 볼 수 있다. 인접한 웨브 구조물/시트 사이의 간극 크기 또는 간격은 다이 블레이드 크기, 구성과 간격 및/또는 공정 속도[예를 들면, 속도(W1, W2, W3)]의 적절한 선택에 의하여 변할 수도 있다. 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 인접한 웨브 구조물/시트 사이에 형성된 간극은 제2 절단 스테이션에서 적층 제품(예를 들면, 적층 유닛 셀)의 처리를 용이하게 한다.It can be seen that the configuration of each rotation converter shown in FIGS. 3A-3F provides a predetermined gap between adjacent web structures or sheets. The gap size or spacing between adjacent web structures / sheets may be varied by appropriate choice of die blade size, configuration and spacing, and / or process speed (eg, speeds W1, W2, W3). As is evident from the description below, the gap formed between adjacent web structures / sheets facilitates the processing of the laminated article (eg, laminated unit cell) at the second cutting station.

"선택하여 배치하는(pick and place)" 다른 적층 장치가 제2 웨브(123)에의 적층을 위하여 절단부(34')에서 웨브로부터 절단된 각각의 웨브 구조물을 제2 웨브(123)까지 이송하는데 이용될 수도 있음을 당업자라면 이해할 것이다. 이 또 다른 방법에 따르면, 적층부(36')는 선택하여 배치하는 적층 장치로 대체되거나 또는 이 장치로서 재구성될 것이다.Another stacking device “pick and place” is used to transport each web structure cut from the web to the second web 123 at the cut 34 ′ for lamination to the second web 123. It will be understood by those skilled in the art that this may be the case. According to this another method, the stack 36 'will be replaced or reconfigured with the stacking device of choice.

도4는 도1 및 도2에 도시된 제2 절단 스테이션(40)을 더 상세하게 도시한다. 도4에 도시된 바와 같이, 적층 웨브(50)는 박리식 라이너(51)를 가지는 애노드 웨브(123)에 적층된 일련의 이격된 캐소드 시트(52)들로서 도시된다. 적층 웨브(50)는 속도(W2)로 제2 절단 스테이션으로 이동한다. 절단 롤 장치(41)의 회전 다이(44)와 앤빌(45)은 통상 W2와 동일한 속도(W3)(그러나, 일관되게 공간(53)을 타격하기 위하여 변할 수 있음)로 이동된다. 예를 들면, 속도(W3)는 약 50fpm(약 15.24m/분)와 약 55fpm(약 16.764m/분) 사이에서 변할 수도 있다. 회전 다이(44)의 직경, 다이 블레이드(48)들 사이의 간격, 속도(W2 및 W3)는, 각 다이 블레이드(48)가 인접한 낱개의 캐소드 시트(52) 사이의 공간(53) 내에서만 적층 웨브(50)와 절단 맞물림 회전하도록 적절하게 선택된다. 도4의 구역"A" 내의 절단 롤 장치(41)의 상세한 도시는 도5에 제공된다.4 shows the second cutting station 40 shown in FIGS. 1 and 2 in more detail. As shown in FIG. 4, the laminated web 50 is shown as a series of spaced cathode sheets 52 laminated to an anode web 123 having a release liner 51. Lamination web 50 moves to the second cutting station at speed W2. The rotating die 44 and the anvil 45 of the cutting roll device 41 are typically moved at the same speed W3 as W2 (but can vary to strike the space 53 consistently). For example, the speed W3 may vary between about 50 fpm (about 15.24 m / min) and about 55 fpm (about 16.764 m / min). The diameter of the rotating die 44, the spacing between the die blades 48, and the speeds W2 and W3 are stacked only within the space 53 between the individual cathode sheets 52 to which each die blade 48 is adjacent. It is suitably selected to rotate in cut engagement with the web 50. A detailed illustration of the cutting roll device 41 in zone "A" of FIG. 4 is provided in FIG.

도5는 회전 다이(44)와 앤빌(45) 사이에 한정된 회전 절단 접촉영역 내의 적층 웨브(50)의 일부분을 도시한다. 회전 다이(44)의 다이 블레이드(48)가 인접한 낱개의 캐소드 시트(52) 사이에 형성된 공간(53) 내에서 애노드 웨브 재료(54)를 관통하여 절단하는 것이 도시된다. 다이 블레이드(48)는 애노드 재료 층(54)을 완전히 관통하여 절단되지만, 박리식 라이너(51)는 단지 일부분만이 관통된다. 정밀 제어된 절단에 의해 박리식 라이너(51)는 거의 절단되지 않을 수도 있음에 주의해야 한다.FIG. 5 shows a portion of the laminated web 50 in the rotational cutting contact area defined between the rotating die 44 and the anvil 45. It is shown that the die blade 48 of the rotating die 44 cuts through the anode web material 54 in the space 53 formed between the adjacent individual cathode sheets 52. The die blade 48 is cut through the anode material layer 54 completely, but the release liner 51 is only partially penetrated. It should be noted that the release liner 51 may hardly be cut by precisely controlled cutting.

전술한 바와 같이, 도4에 도시된 제2 절단 스테이션(40)의 출구에서 박리식 라이너 상에 지지된 일련의 적층 유닛 셀 시트가 제조된다. 적층된 유닛 셀 시트들은 적재 장치에 의한 이후의 처리를 위하여 권취 롤 상에 감겨지거나, 연속적인 회전 변환/적재 작업의 일부분인 적재 장치로 직접 이송될 질 수도 있다.As described above, a series of stacked unit cell sheets supported on a release liner at the exit of the second cutting station 40 shown in FIG. 4 is produced. The stacked unit cell sheets may be wound on a take-up roll for later processing by the stacking device or transferred directly to a stacking device that is part of a continuous rotation conversion / loading operation.

전술한 바와 같은 애노드 웨브(123)와 캐소드 웨브(23)의 구성은 재료, 재료 층의 수, 및 그러한 재료 층의 정렬, 크기와 형상에 따라 변할 수도 있다. 예를 들면, 캐소드 웨브(23)는 양측에 캐소드 코팅을 가지는 알루미늄 포일로 구성될 수도 있다. 이 예에서, 애노드 웨브(123)는 폴리에틸렌/SPE/리튬 포일/SPE로 구성될 수도 있으며, 여기서 SPE는 고체 중합체 전해질(Solid Polymer Electrolyte)이다. The configuration of the anode web 123 and the cathode web 23 as described above may vary depending on the material, the number of material layers, and the alignment, size and shape of such material layers. For example, cathode web 23 may be comprised of aluminum foil having a cathode coating on both sides. In this example, the anode web 123 may be comprised of polyethylene / SPE / lithium foil / SPE, where the SPE is a solid polymer electrolyte.

또 다른 예를 들면, 캐소드 웨브(23)는 캐소드/카본 코팅 알루미늄 포일/캐소드로 구성될 수도 있다. 이 예에서, 애노드 웨브(123)는 폴리에틸렌/SPE/리튬 포일/SPE로 구성될 수도 있다. As another example, cathode web 23 may be comprised of a cathode / carbon coated aluminum foil / cathode. In this example, the anode web 123 may be composed of polyethylene / SPE / lithium foil / SPE.

본 발명의 회전 변환 장치와 방법은 다양한 시트 재료를 적층하는데 이용될 수 있으며, 박막 전기화학 셀만으로 제한되지 않는다. 게다가, 회전 적층 공정은 제1 절단 스테이션(28)에 의하여 처리되는 웨브 재료 시트 사이에 반드시 공간을 형성할 필요는 없지만, 그러한 공간은 특정 용도(예를 들면, 박막 전기화학 셀의 제조)에 바람직하기는 하다. The rotation converter and method of the present invention can be used to laminate various sheet materials, and is not limited to thin film electrochemical cells only. In addition, the rotary lamination process does not necessarily have to form a space between the web material sheets processed by the first cutting station 28, but such space is desirable for certain applications (eg, manufacturing thin film electrochemical cells). I do.

본 발명의 적재 장치와 방법은, 예컨대 회전 적층 접촉영역을 사용함으로써 다양한 종류, 크기 및 형상을 갖는 적층된 제품들의 연속적인 적재를 제공한다. 일반적으로, 일련의 편평한 퍽, 팔레트 또는 캐리지가 닙을 통하여 연속적으로 운반되어 이 퍽의 상면에 시트 형상인 제품의 정확한 적층 스택이 쌓아진다. 제품 시트들은 계속적으로 연속적인 또는 교호적인 방법으로 박리식 웨브 라이너로부터 퍽으로 이동되어, 소정의 높이로 제품 시트들의 스택이 형성된다. 이하에서 적재 장치와 방법에 대한 여러 실시예가 설명되며, 이들 실시예는 일반적으로 "DL"[직접 적층(Direct Lamination)] 또는 "VL"[진공 적층(Vacuum Lamination)] 장치와 방법으로 분류된다.The stacking device and method of the present invention provide for continuous stacking of stacked articles of various types, sizes and shapes, for example by using a rotating stack contact area. Generally, a series of flat pucks, pallets or carriages are transported continuously through the nip to build up an accurate stacked stack of sheet shaped products on top of the puck. The product sheets are continuously moved from the peelable web liner to the puck in a continuous or alternating manner to form a stack of product sheets at a predetermined height. Several embodiments of the loading apparatus and method are described below, and these embodiments are generally classified into "DL" (Direct Lamination) or "VL" (Vacuum Lamination) devices and methods.

DL 방법에 따르면, 제품 시트들은 직접 적층 방법으로 박리식 웨브 라이너에서 퍽으로 직접 이송된다. VL 방법에 따르면, 제품 시트들은 먼저 박리식 라이너에서 진공 롤로 이송되고, 그후 간접 적층 방법으로 퍽에 적층된다. 제품 시트들의 어느 한 측면은 점착성을 가질 수도 있다. 또한, 예를 들어 후크-루프(hook-loop), 정전기, 자기 또는 기계적 그리퍼 메커니즘을 사용함으로써, 비 점착 형태의 적재가 이루어질 수도 있다. 재료 층들을 조립하기 위한 본 발명의 회전 적층 공정(그 두 실시예가 DL 및 VL 방법임)에 의하면, 바람직하게도 적층 구조물 내에 공기가 제거된다.According to the DL method, the product sheets are transferred directly from the release web liner to the puck in a direct lamination method. According to the VL method, the product sheets are first transferred from the release liner to the vacuum roll and then laminated to the puck by the indirect lamination method. Either side of the product sheets may be tacky. In addition, non-adhesive forms of loading may also be achieved, for example by using hook-loop, electrostatic, magnetic or mechanical gripper mechanisms. According to the present invention's rotational lamination process for assembling the material layers (the two embodiments are DL and VL methods), air is preferably removed in the lamination structure.

적층 공정에 공급되는 제품은 박리식 라이너 상의 테이프의 형태일 수도 있다. 라이너에까지 형성된 제품 상의 소정 깊이의 절취부는 이 제품을 낱개의 제품 시트들로 분리시킨다. 일 방법에 있어서, 인접한 제품 시트 사이에는 공간이 없는 것으로 간주된다. 이는, 위드(weed)가 제거되는 전통적인 라벨링 방법에 비해 쓰 레기를 감소시킨다. 적재 공정은 제품 시트 길이의 미소 편차의 누적과 인접한 제품 시트들 사이의 공간의 부족을 수용하도록 설계될 수도 있다. 다른 방법에 있어서, 전술한 바와 같이, 인접한 다층 제품 시트의 적어도 몇개의 층 사이에 공간이 형성될 수도 있다.The product fed to the lamination process may be in the form of a tape on a release liner. A cut of a predetermined depth on the product formed up to the liner separates the product into individual product sheets. In one method, there is no space between adjacent product sheets. This reduces waste compared to traditional labeling methods where weeds are removed. The loading process may be designed to accommodate the accumulation of small deviations in product sheet length and the lack of space between adjacent product sheets. Alternatively, as described above, a space may be formed between at least some layers of adjacent multilayer product sheets.

이제 도6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라서 연속적으로 제품 시트의 스택을 제조하기 위한 VL 적재 장치(120)가 도시된다. 이 실시예에 따르면, VL 적재 장치(120)로 공급되는 제품 웨브(135)는 전술한 바와 같은 상류의 회전 변환 장치(20)에 의하여 제조될 수 있다. 달리, 제품 웨브(135)는 독점적인 공급 롤에 의하여 제공될 수도 있다. 제품 웨브(135)는, 전술한 제2 절단 스테이션(40)에 의하여 제조된 바와 같은 제품 웨브(135)의 박리식 라이너에 박리가능하게 부착된 낱개의 제품 시트 또는 패키지(예를 들면, 전기화학 유닛 셀)를 포함하는 것으로 간주된다.Referring now to FIG. 6, a VL stacking device 120 is shown for continuously manufacturing a stack of product sheets in accordance with one embodiment of the present invention. According to this embodiment, the product web 135 supplied to the VL stacking device 120 can be manufactured by the upstream rotational conversion device 20 as described above. Alternatively, product web 135 may be provided by a proprietary feed roll. The product web 135 is a single product sheet or package (e.g. electrochemical) that is releasably attached to the release liner of the product web 135 as manufactured by the second cutting station 40 described above. Unit cell).

도6에 도시된 VL 적재 공정에 따르면, 일련의 이동 퍽(142)의 각각과 진공 롤(130) 사이에 적층 닙(147)이 형성된다. 바람직하게는 일측에 점착성 재료를 포함하는 낱개의 제품 시트 또는 패키지는 진공 롤(130)을 거쳐 접착면을 바깥으로 하여 닙(147)으로 운반된다.According to the VL loading process shown in FIG. 6, a laminated nip 147 is formed between each of the series of moving puck 142 and the vacuum roll 130. Preferably, a single product sheet or package containing a tacky material on one side is conveyed to the nip 147 via the vacuum roll 130 with the adhesive side out.

제품 시트들은 기계가공 타이밍을 용이하게 하도록 진공 롤(130) 상에서 일정 간격을 유지한다. 제품 시트들은, 진공 롤(130)과 스트리퍼 롤(stripper roll; 134) 사이의 접촉영역에 형성된 소반경의 박리점에서 제품 웨브(135)의 박리식 라이너가 벗겨지면서 진공 롤(130) 상에 수용된다. 스트리퍼 롤(134)에서, 제품 시트들은 박리식 라이너로부터 떨어져나와 이격되면서 진공 롤(130) 위로 이송된다. 박리식 라이너는 권취 롤(124)로 이송된다.The product sheets are spaced on the vacuum roll 130 to facilitate machining timing. The product sheets are received on the vacuum roll 130 as the release liner of the product web 135 is peeled off at the peeling point of the small radius formed in the contact area between the vacuum roll 130 and the stripper roll 134. do. In the stripper roll 134, the product sheets are transported over the vacuum roll 130 while being spaced apart from the release liner. The release liner is transferred to the take-up roll 124.

진공 롤(130) 상의 6시 위치에서 제품 시트들은 진공 롤(130)로부터 떨어져나와 도6에 장방형으로서 일반적으로 도시된 퍽(142) 위에 스택으로 쌓인다. 도6은 진공 견인롤(130) 쪽으로 풀려지는 것으로 도시된 웨브 경로(웨브 경로1)를 도시한다. 이 웨브 경로는 회전 변환 장치(20)로부터 적재 장치(120)를 분리하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 회전 변환 장치(20)의 출구에서 제조된 적층 웨브는 하루에 감겨지고, 다음날 적재 장치(120)에 의해 풀려서 처리될 수 있다.At the six o'clock position on the vacuum roll 130, the product sheets are separated from the vacuum roll 130 and stacked on a puck 142, generally shown as a rectangle in FIG. 6. 6 shows a web path (web path 1) shown to be loosened towards the vacuum pull roll 130. This web path can be used to separate the loading device 120 from the rotation converter 20. For example, the laminated web manufactured at the exit of the rotation converter 20 may be wound one day and unwound and processed by the loading device 120 the next day.

일 실시예에 따르면, 퍽(142)은 연속적인 순환 방법으로 타이밍 벨트 또는 체인구동식 컨베이어(202)에 의해해 닙(147)으로 보내진다. 이 특별한 실시예에 있어서(도8을 참조할 수도 있음), 이격된 퍽(142)들은 소정의 방향으로 컨베이어(202)의 상부를 가로지르고, 컨베이어(202)의 일측부를 따른 원호 경로를 따라서, 컨베이어(202)의 바닥부를 지난 후, 컨베이어(202)의 다른 측부를 따른 원호 경로를 따라서 컨베이어(202)의 상부로 복귀한다. 퍽(142)은 컨베이어(202) 상의 연속 경로를 따라서 이동할 수도 있고, 또는 다른 방법에 따라서 왕복형 컨베이어를 사용함으로써 연속 경로를 따라서 이동할 수도 있다.According to one embodiment, the puck 142 is sent to the nip 147 by a timing belt or chain driven conveyor 202 in a continuous circulation method. In this particular embodiment (see also FIG. 8), the spaced pucks 142 traverse the top of the conveyor 202 in a predetermined direction and along an arc path along one side of the conveyor 202, After passing through the bottom of the conveyor 202, it returns to the top of the conveyor 202 along an arc path along the other side of the conveyor 202. The puck 142 may move along a continuous path on the conveyor 202, or may follow the continuous path by using a reciprocating conveyor according to another method.

하나 이상의 VL 적재 장치(120)가 연속적으로 제품 시트의 스택을 제조하기 위하여 이용될 수도 있다. 예컨대 2개의 VL 적재 장치(120)를 사용하는 경우에, 각 적재 장치(120)는 동일하거나 상이한 크기/형상을 갖는 동일하거나 상이한 재료 층을 퍽(142)에 적층할 수도 있다. One or more VL stacking devices 120 may be used to continuously manufacture a stack of product sheets. For example, in the case of using two VL stacking devices 120, each stacking device 120 may stack the same or different layers of material on the puck 142 with the same or different size / shape.                 

또 다른 실시예에 있어서, 도7a 및 도7b에 상세하게 도시된 바와 같이, 퍽(142)은 연속적인 순환 방식으로 왕복 컨베이어(146a)를 통해 도6에 도시된 닙(147)으로 보내진다. 이 실시예에 있어서는, 한 쌍의 왕복 리니어 모터(150a, 150b)가 퍽(142)의 평면 아래에서 작동한다. 제1 모터(150a)가 닙(147)을 향해 퍽(142)을 구동하는 동안에, 제2 모터(150b)는 대기한다.In another embodiment, as shown in detail in FIGS. 7A and 7B, the puck 142 is sent to the nip 147 shown in FIG. 6 through the reciprocating conveyor 146a in a continuous circulation manner. In this embodiment, a pair of reciprocating linear motors 150a and 150b operate below the plane of the puck 142. While the first motor 150a drives the puck 142 toward the nip 147, the second motor 150b is waiting.

제1 모터(150a)는 선두의 퍽(142)이 닙(147)에 진입하기 전에 이 선두의 퍽(142)의 속도와 위치를 조절한다. 선두 퍽(142)이 닙(147)에 진입하면, 제1 모터(150a)는 박리되고 대열에 있는 후속의 제2 퍽(142)을 맞물기 위하여 신속하고 빈 복귀 트립을 만든다. 제2 퍽(142)을 맞물기 위하여, 제1 모터(150a)는 이동 퍽(142)[즉, 대열에서 제1 퍽으로부터 퍽 하나 길이만큼 뒤에 있는 퍽(142)]과 속도와 위치를 일치시키고, 퍽(142)의 바닥으로부터 돌출한 그리퍼 홀드(gripper hold)를 쥐는 그리퍼(156)를 작동시킨다.The first motor 150a adjusts the speed and position of the leading puck 142 before entering the nip 147. When the leading puck 142 enters the nip 147, the first motor 150a peels off and makes a quick and empty return trip to engage subsequent second puck 142 in line. To engage the second puck 142, the first motor 150a matches the speed and position with the moving puck 142 (ie, the puck 142 one length behind the first puck in line). The gripper 156 is operated to hold a gripper hold protruding from the bottom of the puck 142.

닙(147)을 빠져나가는 퍽(142)은 대열의 마지막으로 돌아가도록 컨베이어 루프에서 밀어진다. 이 퍽(142)은 왕복 컨베이어(146a)의 바닥 편평 측면에 놓인다. 예컨대, 리니어 베어링 가이드(154)에 의한 최종 컨베이어로부터 레일 또는 베어링부로의 이행시, 리니어 베어링 가이드(154)와 맞물릴 수 있도록 위치 공차가 필요하다. 일단 리니어 베어링 가이드(154) 위에 올려지면 퍽(142)은 자동으로 정렬된다.Puck 142 exiting nip 147 is pushed out of the conveyor loop to return to the end of the line. This puck 142 lies on the bottom flat side of the reciprocating conveyor 146a. For example, in the transition from the final conveyor to the rail or bearing portion by the linear bearing guide 154, a positional tolerance is necessary to be able to engage the linear bearing guide 154. Once mounted on the linear bearing guide 154, the puck 142 is automatically aligned.

직렬식 리니어 모터(150a, 150b)와 그리퍼(156)는 왕복적으로 이동하지만, 퍽(142)은 연속적으로 이동한다. 분당 약 300적층의 속도는 약 40m/s2의 모터 가속도에 의해 실현될 수 있다. 이러한 수준의 생산성은 상용되는 부품들을 이용하여 달성할 수 있다. 이 평가는 약 100mm의 길이를 가지는 퍽(142)을 기초로 한 것이며, 이는 분당 약 30미터의 공칭 선 속도를 제공한다.The linear linear motors 150a and 150b and the gripper 156 move reciprocally, while the puck 142 moves continuously. A speed of about 300 laminations per minute can be realized by a motor acceleration of about 40 m / s 2 . This level of productivity can be achieved using commercially available components. This evaluation is based on the puck 142 having a length of about 100 mm, which provides a nominal line speed of about 30 meters per minute.

도6에 또한 도시된 바와 같이, 필요시 광 센서(138,133)는 퍽(142)과 진공 롤(130) 상의 제품 시트를 감지한다. 일반적으로, 리니어 모터(150a, 150b)로는 위치 피드백을 위하여 선형 엔코더를 이용한다.As also shown in FIG. 6, optical sensors 138 and 133 detect the product sheet on puck 142 and vacuum roll 130 as needed. In general, linear motors 150a and 150b use linear encoders for position feedback.

더 넓은 공정의 배경 내에서, 채워진 퍽(142)은 마무리 스테이션으로 보내지고, 반면에 빈 퍽(142)은 적재 루프에 삽입된다. 예를 들면, 배터리 또는 연료 전지와 같은 특정 종류의 제품을 정확하게 형성하기 위하여 상대적으로 높은 닙 압력이 요구될 수도 있다. 의료 제품과 패키지 용도에서는 그러한 높은 힘을 요구하지 않을 수도 있다. 도7a 및 도7b에 도시된 실시예는 총 힘이 600파운드(약 272.155kg) 이상이 될 수도 있는 닙(147)의 압력하에서 양호한 기계적 지지를 제공하도록 설계된다.Within the background of the wider process, the filled puck 142 is sent to the finishing station, while the empty puck 142 is inserted into the load loop. For example, a relatively high nip pressure may be required to accurately form certain types of products such as batteries or fuel cells. Medical products and packaging applications may not require such high forces. The embodiments shown in FIGS. 7A and 7B are designed to provide good mechanical support under pressure of the nip 147 where the total force may be greater than 600 pounds (about 272.155 kg).

도7a 및 도7b에 도시된 바와 같이, 퍽(142)은 연속적으로 우로부터 좌로 이동한다. 닙(147)에서 퍽(142)은 라운드웨이(roundway) 베어링과 레일 상에 지지되거나, 기계가공된 홈 내를 활주하는 캠 종동체 상에 지지된다. 이들 중의 어느 것도 컨베이어(146a)와 리니어 베어링 가이드(154) 사이에서 퍽(142)이 이송되도록 한다. 이들 베어링 또는 캠 종동체는 리니어 모터 베어링과는 독립적으로 실시될 수도 있으며, 따라서 적층 부하를 견디는 데에 필요한 크기를 가질 수도 있다. 베어링 또는 캠 종동체는 퍽(142)과 함께 이동할 수도 있고, 또는 퍽(142)에 대한 "능동적인(active)" 트랙을 형성하도록 정지 배열될 수도 있다.As shown in Figs. 7A and 7B, the puck 142 continuously moves from right to left. The puck 142 in the nip 147 is supported on a roundway bearing and rail or on a cam follower that slides in a machined groove. None of these allow the puck 142 to be transferred between the conveyor 146a and the linear bearing guide 154. These bearings or cam followers may be implemented independently of the linear motor bearings and thus may have the size necessary to withstand the laminated load. The bearing or cam follower may move with the puck 142 or may be stationary arranged to form a “active” track for the puck 142.

레일/가이드부 또는 적층 테이블(145) 앞에서 컨베이어(146a)는 공칭 선 속도로 퍽(142)의 전체 대열을 진행 방향으로 이동시킨다. 닙(147)의 수직 제어는 진공 롤부를 통해 이루어질 수도 있다. 퍽(142) 상에서 패키지 또는 제품의 높이가 증가하는 것을 수용하기 위해 수직 제어가 필요하다. 퍽(142)의 상부 또는 진공 롤(130) 자체는 연성 재료로 피복될 수도 있다.In front of the rail / guide portion or lamination table 145 the conveyor 146a moves the entire row of puck 142 in the advancing direction at nominal line speed. Vertical control of the nip 147 may be through a vacuum roll. Vertical control is needed to accommodate the increase in height of the package or product on the puck 142. The top of the puck 142 or the vacuum roll 130 itself may be coated with a soft material.

리니어 모터(150a, 150b)를 이용하는 구성에 있어서, 리니어 베어링 가이드(154)는 코일과 그리퍼(156) 둘 다를 지지하는 독립적인 베어링을 지지한다. 리니어 베어링 가이드(154)가 적층력을 지지하기에 충분히 강하다면, 캠 종동체와 기계가공된 홈은 필요하지 않을 수도 있다. 이 경우에, 그리퍼(156)는 닙(147)을 완전히 통과하도록 퍽(142)을 운반할 것이고, 이는 궤도를 다소 더 길게 만든다.In the configuration using the linear motors 150a and 150b, the linear bearing guide 154 supports an independent bearing that supports both the coil and the gripper 156. If the linear bearing guide 154 is strong enough to support the stacking force, the cam follower and the machined groove may not be necessary. In this case, the gripper 156 will carry the puck 142 completely through the nip 147, which makes the trajectory somewhat longer.

또 다른 실시예에 있어서는, 진공 롤(130)이 사용되지 않을 수 있다. 퍽(142)은 박리 스테이션 아래로 바로 보내지거나, 또 다른 시트 공급 메커니즘으로 바로 보내져, 여기서 제품 시트의 선단부가 스택의 선단부와 결합된다. 이 방법은 라벨링 기계에서 이용되는 방법과 유사하다. 퍽은 그후 적층을 완료하도록 닙을 통해 이동될 수 있다.In yet other embodiments, the vacuum roll 130 may not be used. The puck 142 is sent directly under the peeling station, or directly to another sheet feed mechanism, where the leading end of the product sheet engages the leading end of the stack. This method is similar to the method used in labeling machines. The puck can then be moved through the nip to complete the lamination.

도8은 제품 시트를 직접 적층 방법으로 박리식 웨브 라이너로부터 퍽(142)으로 이송하는 직접 적층 장치(190)의 실시예를 예시한다. 도8에 도시된 직접 적층 장치(190)는 컨베이어(202)를 포함하며, 이 컨베이어(202)의 주위에는 다수의 퍽 또는 캐리지(142)가 순환식으로 이동한다. 8 illustrates an embodiment of a direct lamination apparatus 190 for transferring a product sheet from a peelable web liner to a puck 142 in a direct lamination method. The direct lamination apparatus 190 shown in FIG. 8 includes a conveyor 202, around which a plurality of puck or carriage 142 is circulated.

이 특별한 실시예에 있어서, 이격된 퍽(142)들은 소정의 방향으로 컨베이어(202)의 상부를 가로지르고, 컨베이어(202)의 일 측부를 따른 원호 경로를 따라서, 컨베이어(202)의 바닥부를 지난 후, 컨베이어(202)의 다른 측부를 따른 원호 경로를 따라서 컨베이어(202)의 상부로 복귀한다. 퍽(142)은 VL 방법과 관련하여 전술한 방법으로 컨베이어(202) 상의 연속적인 경로를 따라서 이동할 수도 있다. 또한, DL 방법은 전술한 종류의 왕복 컨베이어를 선택적으로 이용할 수도 있다. In this particular embodiment, the spaced pucks 142 traverse the top of the conveyor 202 in a predetermined direction and pass along the bottom of the conveyor 202 along an arc path along one side of the conveyor 202. Then, it returns to the top of the conveyor 202 along an arc path along the other side of the conveyor 202. The puck 142 may move along a continuous path on the conveyor 202 in the manner described above with respect to the VL method. In addition, the DL method may selectively use the above-mentioned reciprocating conveyor.

도8에 도시된 바와 같이, 닙(214)은 퍽(142)이 적층 롤(212)에 근접하게 이동할 때에 각각의 퍽(142)과 적층 롤(212) 사이에 형성된다. 이 실시예에 있어서, 제품 웨브(213)는 공급 롤(210)로부터 풀려지고, 퍽(142)이 적층 롤(212)에 근접하게 이동할 때에 각 퍽(142)과 적층 롤(212) 사이에 형성된 닙(214)으로 보내진다. 하나 이상의 지지 롤러(201)는 적층 롤(212)과 퍽(142) 사이에 형성된 상대적으로 높은 적층력을 제공하기 위하여 컨베이어(202) 상에 배치될 수도 있다.As shown in FIG. 8, a nip 214 is formed between each puck 142 and lamination roll 212 as the puck 142 moves close to the lamination roll 212. In this embodiment, the product web 213 is released from the supply roll 210 and formed between each puck 142 and the lamination roll 212 when the puck 142 moves close to the lamination roll 212. Sent to nip 214. One or more support rollers 201 may be disposed on the conveyor 202 to provide a relatively high lamination force formed between the lamination roll 212 and the puck 142.

각각의 퍽(142)이 적층 롤(212)에 근접하게 통과하여 닙(214)을 형성함에 따라, 전기화학 유닛 셀 시트와 같은 제품 시트(216)는 웨브에서 퍽(142)으로 이송된다. 이 퍽(142)은 적층 롤(212)로부터 멀리 컨베이어를 따라서 이동하고, 다음의 퍽(142)은 적층 롤(212)에 근접하게 이동하여 닙(214)을 형성한다. 제품 시트(216)는 웨브로부터 상기 퍽(142)으로 이송된다. 이 공정은 적층 롤(212) 아 래에서 왕복운동하는 각각의 퍽(142) 위에 제품 시트의 스택을 구축하기 위하여 다수 반복된다. 퍽(142) 상에서 패키지 또는 제품의 높이가 증가하는 것을 수용하기 위해 닙(214)이 수직으로 제어된다.As each puck 142 passes close to the lamination roll 212 to form the nip 214, a product sheet 216, such as an electrochemical unit cell sheet, is transferred from the web to the puck 142. The puck 142 moves along the conveyor away from the lamination roll 212, and the next puck 142 moves proximate the lamination roll 212 to form the nip 214. The product sheet 216 is conveyed from the web to the puck 142. This process is repeated a number of times to build up a stack of product sheets on each puck 142 reciprocating under the lamination roll 212. Nip 214 is vertically controlled to accommodate an increase in the height of the package or product on puck 142.

컨베이어(202)에 고정되어 있는(또는 컨베이어(202) 위에서 이동하는) 퍽(142)이 하나의 제품 시트/스택의 길이보다 큰 길이를 가지는 것이 바람직하나 필수적인 것은 아니다. 일 실시예에 있어서, 퍽(142)의 길이는 약 4인치(약 10.16cm)[예를 들면, 4.09인치(약 10.389cm)]이고, 퍽(142)의 폭은 약 6인치(약 15.24cm)[예를 들면, 5.91인치(약 15.011cm)]이다. 낱개의 퍽(142)들 사이의 간격은 하나의 제품 시트/스택 길이와 대략 동일하다.It is preferred, but not necessary, for the puck 142 to be secured to the conveyor 202 (or moving above the conveyor 202) to have a length greater than the length of one product sheet / stack. In one embodiment, the length of the puck 142 is about 4 inches (about 10.16 cm) (eg, 4.09 inches (about 10.389 cm)) and the width of the puck 142 is about 6 inches (about 15.24 cm). ), For example, 5.91 inches (about 15.011 cm). The spacing between the individual pucks 142 is approximately equal to one product sheet / stack length.

일 실시예에 따르면, 제품 웨브(213)는 0 내지 10미터/분 사이의 속도로 이동할 수 있다. 제품 웨브 폭은 약 8인치(약 20.32cm)일 수 있다. 제품 시트들은 약 17인치(약 43.18cm)까지의 길이를 가지는 전기화학 유닛 셀 시트일 수 있다.According to one embodiment, the product web 213 may move at a speed between 0 and 10 meters / minute. The product web width may be about 8 inches (about 20.32 cm). The product sheets may be electrochemical unit cell sheets having a length up to about 17 inches (about 43.18 cm).

도8에 도시된 실시예에 있어서는, 단지 하나의 적층 스테이션만이 이용된다. 따라서, 웨브에 박리가능하게 부착된 제품 시트들은 하나씩 걸러서 퍽(142)으로 이송되고, 나머지 제품 시트들은 웨브에 부착된채로 남는다. 이러한 사용되지 않은 제품 시트들은 DL 장치(190)를 통한 첫번째 통과 동안에 라이너로 감겨지고, 각각의 퍽(142)으로 나머지 제품 시트를 이송하도록 두번째 통과됨으로써 100% 이용될 수 있다.In the embodiment shown in Fig. 8, only one stacking station is used. Thus, the product sheets detachably attached to the web are filtered out one by one to the puck 142 and the remaining product sheets remain attached to the web. These unused product sheets can be wound up with a liner during the first pass through the DL device 190 and 100% utilized by a second pass to transfer the remaining product sheet to each puck 142.

퍽(142)에 적층된 제1 제품 시트층의 상부와 제품 시트의 비점착부의 부착력은 웨브의 박리식 라이너로부터 제품 시트를 용이하게 잡아뗄 수 있도록 충분히 높 아야 한다. 퍽(142)의 상부에 대한 제1 층의 바닥부의 부착력은 공정의 나머지 동안 스택을 고정시킬 수 있도록 충분히 높지만 필요시에는 쉽게 박리될 수 있어야 한다. 전기화학 셀 구조물의 경우에, 예를 들면, 상기 제1 층은 점착성 전해질/리튬 포일/점착성 전해질 구조물일 수도 있고, 퍽(142)의 상부는 비활성의 박리가능한 유전 재료의 박층을 포함할 수 있다. 이 경우에, 각각의 후속 층은 일반적으로, 캐소드/전류 콜렉터/캐소드/전해질/리튬 포일/전해질 구조물을 가진다.The adhesion of the non-adhesive portion of the top of the first product sheet layer laminated to the puck 142 and the non-adhesive portion of the product sheet should be high enough to facilitate the grabbing of the product sheet from the release liner of the web. The adhesion of the bottom of the first layer to the top of the puck 142 is high enough to secure the stack for the remainder of the process but should be easily peelable if necessary. In the case of an electrochemical cell structure, for example, the first layer may be a tacky electrolyte / lithium foil / adhesive electrolyte structure, and the top of the puck 142 may comprise a thin layer of inert peelable dielectric material. . In this case, each subsequent layer generally has a cathode / current collector / cathode / electrolyte / lithium foil / electrolyte structure.

일 실시예에 있어서, 웨브의 박리식 라이너에 대한 제품 시트의 부착력은 일반적으로 약 2그램/인치 내지 약 100그램/인치 사이의 범위를 갖는다. 제품 시트 대 제품 시트의 부착력은 일반적으로 약 300그램/인치 내지 약 1200그램/인치 사이의 범위를 갖는다.In one embodiment, the adhesion of the product sheet to the release liner of the web generally ranges from about 2 grams / inch to about 100 grams / inch. The adhesion of the product sheet to the product sheet generally ranges from about 300 grams / inch to about 1200 grams / inch.

DL 적층 공정에서 제1 층과 후속 층 사이의 차이로 인해, 모든 퍽(142)이 1차로 닙(214)을 통고한 후에 롤의 변경 또는 스플라이스(splice)가 필요할 수도 있다. 제품 스택이 완료된 후 퍽(142)은 비워진다. 이는 자동 언로딩 방법을 사용하거나 또는 수동으로 용이하게 이루어질 수 있다. 퍽(142)으로부터 제품 스택을 분리하는 것은, 예를 들면 퍽 표면과 인접한 제품 스택층 사이에 전술한 비활성의 박리가능한 유전 재료의 박층과 같은 박리식 접착제를 사용함으로써 실현될 수도 있다. 또 다른 실시예에 의하면, 적재 공정 동안에 퍽 표면에 제품 스택을 고정시키기 위하여 사용될 수 있는 진공 메커니즘은, 퍽으로부터의 제품 스택의 언로딩이 용이하도록 제품 스택 상에 배압을 만들기 위하여 작동될 수도 있다.Due to the difference between the first and subsequent layers in the DL stacking process, a roll change or splice may be needed after all puck 142 has first noticed nip 214. After the product stack is complete, the puck 142 is emptied. This can be done easily using the automatic unloading method or manually. Separating the product stack from the puck 142 may be realized, for example, by using a peelable adhesive such as a thin layer of inert peelable dielectric material described above between the puck surface and the adjacent product stack layer. According to another embodiment, a vacuum mechanism that may be used to secure the product stack to the puck surface during the loading process may be operated to create back pressure on the product stack to facilitate unloading of the product stack from the puck.

일 실시예에 따르면, 적층 롤(212)은 고무로 피복된다. 퍽(142)은 기본적으 로 편평하고 단단하다. 고무로 피복된 적층 롤(212)은 닙(214)에서 변형되므로, 제품 스택은 실질적으로 편평하고 비교적 응력을 받지 않은 채로 유지되는데, 이는 일반적으로 바람직하다. 퍽(142)의 상부에 제공된 코팅은 단락된 셀로부터 퍽(142)으로의 열전달을 허용하도록 충분히 얇을 수 있고, 이는 그러한 단락의 발생시에도 안전하다는 이점을 갖는다. 또한 이 실시예에서는, 박리식 라이너가 박리점 주위에서 구부러지지 않기 때문에, 라이너를 재사용될 수 있어 비용이 절감된다. 또한, 제품 시트들은 퍽(142) 또는 웨브 라이너 중의 하나 또는 둘 다와 항상 확실하게 접촉하기 때문에, 정렬(또는 정합)된 상태로부터 잘 벗어나지 않는다. 게다가, 이 실시예에 따르면 진공 롤러가 필요하지 않으므로, 추가로 비용이 절감된다.According to one embodiment, the lamination roll 212 is coated with rubber. The puck 142 is basically flat and hard. Since the rubber coated lamination roll 212 deforms in the nip 214, the product stack remains substantially flat and relatively unstressed, which is generally desirable. The coating provided on top of the puck 142 may be thin enough to allow heat transfer from the shorted cell to the puck 142, which has the advantage of being safe in the event of such a short. Also in this embodiment, since the release liner does not bend around the release point, the liner can be reused to reduce costs. In addition, the product sheets do not deviate well from the aligned (or mated) state because the product sheets always reliably contact one or both of the puck 142 or web liner. In addition, according to this embodiment, no vacuum roller is required, which further reduces costs.

바람직하게는, 퍽 센서와 제품 센서들이 스택의 증가하는 높이를 수용하기 위해 DL 적층 롤(212)의 위치를 조절하고, 퍽(142) 상의 제품 시트의 정합을 유지하는데 사용된다. 이들 센서는 체인 드라이브의 위치와 속도의 미세한 조절을 용이하게 하므로, 웨브에 부착된 제품 시트에 대한 퍽(142)의 위치와 속도의 미세한 조절을 용이하게 한다. 타이밍 벨트 또는 기타 서보 시스템이 체인구동식 컨베이어(202) 대신에 사용될 수도 있고, 퍽(142)이 컨베이어(202)에 반드시 고정될 필요는 없다. Preferably, the puck sensor and product sensors are used to adjust the position of the DL lamination roll 212 to accommodate the increasing height of the stack and to maintain the registration of the product sheet on the puck 142. These sensors facilitate fine adjustment of the position and speed of the chain drive, thus facilitating fine adjustment of the position and speed of the puck 142 relative to the product seat attached to the web. A timing belt or other servo system may be used instead of the chain driven conveyor 202, and the puck 142 need not necessarily be secured to the conveyor 202.

도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 2개의 적층 스테이션(202 및 204)을 포함하는 DL 장치(200)를 예시한다(예를 들면, 단일 제품 웨브, 이중 적층 스테이션). 도9는 왼쪽으로부터 오른쪽으로 진행하는 DL 공정을 도시한다. 2개의 적층 스테이션(202 및 204) 각각은, 캐리지 웨브(213)에서 한 세트의 왕복 퍽(142)으로 이송되는 제품 시트(216)를 번갈아 적층한다. 더 상세하게는, 제1 적층 스테이션(202)은 제품 시트를 하나 걸러서 자체의 각 퍽(142)으로 이송하는 한편, 제2 적층 스테이션(204)은 나머지 제품 시트를 자체의 각 퍽(142)으로 이송한다. 도9에 도시된 실시예에 있어서, 적층 스테이션(202, 204)의 각각은 체인구동식 컨베이어(146b, 146c)를 포함한다.9 illustrates a DL device 200 comprising two stacking stations 202 and 204 in accordance with another embodiment of the present invention (eg, a single product web, a dual stacking station). 9 shows a DL process proceeding from left to right. Each of the two stacking stations 202 and 204 alternately stacks the product sheet 216 transferred from the carriage web 213 to a set of reciprocating pucks 142. More specifically, the first lamination station 202 filters the product sheet to its respective puck 142 while the second lamination station 204 transfers the remaining product sheet to its respective puck 142. Transfer. In the embodiment shown in Fig. 9, each of the stacking stations 202, 204 includes chain driven conveyors 146b, 146c.

제품 시트(216)의 캐리지 웨브(213)는 공급 롤(210)로부터 풀려진다. 절단된 제품 시트(216)의 캐리지 웨브(213)는 전술한 바와 같이 회전 변환 장치와 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 캐리지 웨브(213)는 제1 적층 스테이션(202)에서 각각의 퍽(142)과 제1 적층 롤(212) 사이에 형성된 닙(214)을 연속적으로 통과한다. 제1 적층 스테이션(202)의 컨베이어(146b) 위로 이동하는 퍽(142)들 사이에 제공된 간격 때문에, DL 공정 중에 캐리지 웨브(213)가 공급 롤(210)로부터 풀려지고 권취 롤(222) 상에 감겨짐에 따라 제품 시트(216)는 캐리지 웨브(213)에서 퍽(142)으로 하나 걸러 이송된다.The carriage web 213 of the product sheet 216 is unwound from the feed roll 210. The carriage web 213 of the cut product sheet 216 may be manufactured using a rotation converter and method as described above. The carriage web 213 continuously passes through the nip 214 formed between each puck 142 and the first lamination roll 212 at the first lamination station 202. Because of the spacing provided between the pucks 142 moving over the conveyor 146b of the first lamination station 202, the carriage web 213 is released from the feed roll 210 and on the take-up roll 222 during the DL process. As it is rolled up, the product sheet 216 is transferred every other from the carriage web 213 to the puck 142.

제2 적층 스테이션(204)에서 제2 닙(215)은 컨베이어(146c) 주위를 왕복운동하는 각각의 퍽(142)과 제2 적층 롤(220) 사이에 형성된다. 제1 적층 스테이션(202)을 통과한 후에 캐리지 웨브(213) 위에 나머지 제품 시트(216)는 제품 웨브(213)로부터 제2 적층 스테이션(204)의 퍽(142)으로 이송된다. 이에 따라, 제품 시트의 스택이 연속적인 DL 공정 동안에 2개의 적층 스테이션 각각에서 퍽 위에 형성된다. 캐리지 웨브(213)에 박리가능하게 부착된 제품 시트(216)는 인접한 제품 시트(216)들 사이에 간격이 있거나 없는 상태로 캐리지 웨브(213) 위에 배치될 수 있음에 주의해야 한다.At the second lamination station 204 a second nip 215 is formed between each puck 142 and the second lamination roll 220 reciprocating around the conveyor 146c. After passing through the first lamination station 202, the remaining product sheet 216 is transferred from the product web 213 to the puck 142 of the second lamination station 204 on the carriage web 213. Thus, a stack of product sheets is formed on the puck at each of the two stacking stations during a continuous DL process. It should be noted that the product sheet 216 releasably attached to the carriage web 213 may be disposed above the carriage web 213 with or without gaps between adjacent product sheets 216.

둘 이상의 적층 스테이션이 이용될 수도 있고, 웨브 속도, 제품 시트 크기와 퍽 간격과 같은 공정 파라미터들이 적층 스테이션의 추가가 용이하도록 적절하게 조절될 수 있음이 이해될 것이다. 바람직하게는, 퍽 센서와 제품 센서가 퍽(142) 상의 제품 시트의 정합을 유지하기 위하여 사용된다. 이들 센서들은 독립적으로 컨베이어(146b, 146c)(예를 들면, 체인 드라이브)의 속도와 위치의 미세한 조절을 용이하게 한다. 타이밍 벨트 또는 기타 서보 시스템이 체인구동식 컨베이어(146b, 146c) 대신에 선택적으로 사용될 수도 있다.It will be appreciated that more than one lamination station may be used and process parameters such as web speed, product sheet size and puck spacing may be appropriately adjusted to facilitate addition of lamination station. Preferably, a puck sensor and a product sensor are used to maintain registration of the product sheet on the puck 142. These sensors independently facilitate the fine adjustment of the speed and position of the conveyors 146b and 146c (eg chain drives). Timing belts or other servo systems may optionally be used in place of chain driven conveyors 146b and 146c.

도10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 DL 장치(201)를 예시한다. 이 실시예는 이중 적층 스테이션-단일 컨베이어 DL 장치의 예이다. 도시된 바와 같이, DL 장치(201)는 컨베이어(221)를 포함하는 단일 적층 스테이션(203)을 포함한다. 제품 시트(216)의 웨브(213)는 공급 롤(210)로부터 풀려지고, 제1 적층 롤(212)과 일련의 왕복 퍽(142) 사이를 통과한다. 교호 제품 시트(216)는 제1 닙(214)에서 웨브(213)로부터 이동 퍽(142)으로 하나 걸러 이송된다. 나머지 제품 시트(216)는 제2 적층 롤(220)과 각각의 퍽(142) 사이에 형성된 제2 닙(215)에서 이동 퍽(142)으로 이송된다. 박리식 라이너는 그후 권취 롤(222) 상에 감겨진다.10 illustrates a DL device 201 according to another embodiment of the present invention. This embodiment is an example of a dual lamination station-single conveyor DL device. As shown, the DL device 201 includes a single stacking station 203 that includes a conveyor 221. The web 213 of the product sheet 216 is released from the feed roll 210 and passes between the first lamination roll 212 and the series of reciprocating pucks 142. The alternating product sheet 216 is transferred every other from the web 213 to the moving puck 142 at the first nip 214. The remaining product sheet 216 is conveyed to the moving puck 142 at the second nip 215 formed between the second lamination roll 220 and each puck 142. The release liner is then wound on the winding roll 222.

도10에 도시된 장치(201)를 이용하는 DL 방법에 따르면, 캐리지 웨브(213)는, 하나의 스택에서 캐소드/전류 콜렉터/캐소드 구조물과 세퍼레이터/애노드/세퍼레이터 구조물의 시트가 교대로 결합된 미리 절단된 전기화학 유닛 셀 시트(216)가 박리가능하게 지지된 박리식 라이너이다. 선택적으로, 캐리지 웨브(213)는, 하나의 스택에서 세퍼레이터/애노드/세퍼레이터 구조물과 캐소드/전류 콜렉터/캐소드 구조물이 시트가 교대로 결합하는 미리 절단된 전기화학 유닛 셀 시트(216)를 지지할 수도 있다.According to the DL method using the apparatus 201 shown in FIG. 10, the carriage web 213 is a pre-cut with alternating sheets of cathode / current collector / cathode structure and separator / anode / separator structure in one stack. The electrochemical unit cell sheet 216 is a release liner supported to be peelable. Optionally, the carriage web 213 may support a precut electrochemical unit cell sheet 216 in which the separator / anode / separator structure and the cathode / current collector / cathode structure alternately bond the sheets in one stack. have.

일 실시예에 따르면, 제품 웨브(213)는 0 내지 10미터/분 사이의 속도로 이동할 수 있다. 제품 웨브의 폭은 약 8인치(약 20.32cm)일 수 있다. 유닛 셀 시트는 약 17인치(약 43.18cm)까지의 길이를 가질 수 있다.According to one embodiment, the product web 213 may move at a speed between 0 and 10 meters / minute. The width of the product web may be about 8 inches (about 20.32 cm). The unit cell sheet may have a length of up to about 17 inches (about 43.18 cm).

도10은 또한 전술한 도8 및 도9에 도시된 바와 같은 다른 실시예에도 사용될 수 있는 몇 개의 추가 구성요소들을 도시한다. DL 장치(201)는 웨브가 인장롤(219) 위를 통과할 때 웨브 정렬을 돕도록 웨브 가이드(223)를 포함할 수도 있다. 소정의 온도로 제품 시트(216)를 가열하기 위하여 적외선 히터(232)가 사용될 수도 있다. 체인 드라이브/컨베이어(221) 및/또는 퍽(142)의 위치와 속도 및 캐리지 웨브(213) 상의 제품 시트(216)의 위치를 탐지하기 위하여 광 센서와 같은 정렬 센서(234)가 이용될 수도 있다. 컨베이어(221)는 DL 공정 중 컨베이어 속도의 조절을 용이하게 하는 하나 이상의 서보 제어식 구동 롤러(211)를 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서와 같이, 퍽(142) 상의 패키지 또는 제품의 높이가 증가하는 것을 수용하기 위하여 적층 롤(214, 215)이 수직 제어된다. 달리, 셀 높이는 퍽의 높이를 조절함에 의하여 조절될 수 있다.FIG. 10 also shows some additional components that may be used in other embodiments as shown in FIGS. 8 and 9 above. The DL device 201 may include a web guide 223 to assist web alignment as the web passes over the tension roll 219. An infrared heater 232 may be used to heat the product sheet 216 to a predetermined temperature. An alignment sensor 234, such as an optical sensor, may be used to detect the position and speed of the chain drive / conveyor 221 and / or the puck 142 and the position of the product sheet 216 on the carriage web 213. . The conveyor 221 may include one or more servo controlled drive rollers 211 to facilitate adjustment of the conveyor speed during the DL process. As in other embodiments, the lamination rolls 214, 215 are vertically controlled to accommodate the increase in height of the package or product on the puck 142. Alternatively, the cell height can be adjusted by adjusting the height of the puck.

도11은 본 발명의 원리에 따른 DL 장치(300)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에 따르면, 다수의 제품 웨브(306, 322)가 다수의 적층 닙(214, 215)을 각각 통과함으로써, 일련의 연속적으로 이동하는 왕복 퍽(142) 상에 패키지 또는 시트 제품의 스택을 구성한다. 도시된 바와 같이, 제품 웨브(306)는 제품 웨브(326)에 제거가능하게 부착된 제품 시트와는 다른 제품 시트를 포함하지만, 두 제품 웨브(306, 326)는 동일한 종류의 제품 시트를 지지할 수도 있다. 또한 도시된 바와 같이, 각 제품 웨브(306, 326)는 단지 하나의 관련된 적층 닙(214, 215)을 구비하고, 이에 따라 제품 시트는 하나씩 걸러서 각각의 닙(214, 215)에서 각각의 퍽(142)으로 이송된다. 2개의 적층 닙이 각각의 제품 웨브(306, 326)를 위하여 제공되어, 주어진 웨브의 모든 제품 시트가 단일의 통과 동안에 각각의 퍽으로 이송될 수도 있다. 또한, 2 이상의 적층 닙이 각각의 제품 웨브(306, 326)를 위하여 제공되어, 주어진 웨브의 모든 제품 시트가 단일의 통과 동안에 각각의 퍽으로 이송될 수도 있다.11 illustrates another embodiment of a DL device 300 in accordance with the principles of the present invention. According to this embodiment, multiple product webs 306, 322 pass through multiple laminated nips 214, 215, respectively, thereby stacking a stack of package or sheet products on a series of continuously moving reciprocating pucks 142. Configure. As shown, the product web 306 includes a different product sheet than the product sheet removably attached to the product web 326, but the two product webs 306, 326 may support the same type of product sheet. It may be. As also shown, each product web 306, 326 has only one associated laminated nip 214, 215 such that the product sheets are filtered one by one to each puck (214, 215) in each nip 214, 215. 142). Two laminated nips may be provided for each product web 306, 326 such that all product sheets of a given web may be transferred to each puck during a single pass. In addition, two or more laminated nips may be provided for each product web 306, 326 such that all product sheets of a given web may be transferred to each puck during a single pass.

이 실시예에 따른 DL 방법을 실행함으로써 얻을 수 있는 이점은, 제품 시트가 퍽(142)으로 먼저 이송되는 것과는 상관 없이 웨브(306, 326) 상에 지지된 각각의 제품 시트를 교대로 적층할 수 있다는 것이다. 예를 들면, 제품 웨브(306)는 세퍼레이터/리튬 포일/세퍼레이터 구조물을 포함하는 전기화학 애노드 제품 시트를 박리가능하게 지지할 수도 있다. 제품 웨브(326)는 캐소드/전류 콜렉터/캐소드 구조물을 포함하는 전기화학 캐소드 제품 시트를 박리가능하게 지지할 수도 있다. 예를 들면, 애노드 제품 시트가 퍽(142)에 먼저 적층된 후에 캐소드 제품 시트가 적층됨으로써 교호적인 애노드/캐소드 제품 시트의 스택을 구성할 수도 있다.An advantage of implementing the DL method according to this embodiment is that it is possible to alternately stack each product sheet supported on the webs 306 and 326 irrespective of whether the product sheet is first transferred to the puck 142. Is there. For example, product web 306 may releasably support an electrochemical anode product sheet comprising a separator / lithium foil / separator structure. The product web 326 may releasably support an electrochemical cathode product sheet comprising a cathode / current collector / cathode structure. For example, the anode product sheet may be laminated first to the puck 142 and then the cathode product sheet may be laminated to constitute an alternate stack of anode / cathode product sheets.

일 실시예에 따르면, 제품 웨브(306)는 0 내지 10미터/분 사이의 속도로 이 동할 수 있다. 제품 웨브의 폭은 약 8인치(약 20.32cm)일 수 있다. 유닛 셀 시트는 약 17인치(약 43.18cm)까지의 길이를 가질 수 있다. 제품 웨브 공급 롤(302 및 322)은 각각 약 18인치(약 45.72cm)까지의 직경을 가질 수 있다.According to one embodiment, product web 306 may move at a speed between 0 and 10 meters / minute. The width of the product web may be about 8 inches (about 20.32 cm). The unit cell sheet may have a length of up to about 17 inches (about 43.18 cm). Product web feed rolls 302 and 322 may each have a diameter of up to about 18 inches (about 45.72 cm).

이제 도12a 및 도12b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적재/적층 장치(500)를 예시한다. 이 실시예에 따르면, 적재/적층 장치(500)는 고 정밀도로 재료의 적층 스택을 만드는데 이용될 수도 있다. 적재/적층 장치(500)에 의하여 처리되는 재료는 다른 크기와 연성을 가지는 재료 층들을 포함할 수도 있다.Referring now to Figures 12A and 12B, a stacking / laminating apparatus 500 in accordance with another embodiment of the present invention is illustrated. According to this embodiment, the loading / laminating apparatus 500 may be used to make a stacked stack of materials with high precision. The material processed by the stacking / lamination apparatus 500 may include layers of materials having different sizes and ductility.

도12a 및 도12b에 도시된 실시예에 따르면, 적층 롤로부터 퍽까지 제품 시트가 이송되는 동안에 퍽이 이동할 필요는 없다. 퍽은 컨베이어에 부착될 수도 또는 부착되지 않을 수도 있으나, 이 실시예에 있어서 컨베이어는 적층 또는 스택 형성 공정 동안에 이작할 필요는 없다. 롤러는 퍽을 가로질러 이동되며 위치(A)와 위치(B) 사이에서 동시에 회전되고, 이에 따라 롤러의 표면 상의 한 지점이 각 패스의 동일한 위치에서 퍽과 접촉한다. 롤은 이 롤의 표면 상의 고정 위치에서 분할된 제품 시트를 유지할 수 있다. 이는 진공, 정전기 또는 접착제에 의하여 실현될 수도 있다.According to the embodiment shown in Figs. 12A and 12B, the puck does not need to move while the product sheet is being transferred from the lamination roll to the puck. The puck may or may not be attached to the conveyor, but in this embodiment the conveyor does not need to be moved during the lamination or stack forming process. The roller is moved across the puck and rotates simultaneously between position A and position B so that a point on the surface of the roller contacts the puck at the same position of each pass. The roll can hold the divided product sheet in a fixed position on the surface of this roll. This may be realized by vacuum, electrostatic or adhesive.

적재/적층 장치(500)는 퍽의 표면으로부터 적층 롤의 표면까지의 거리를 제어하는 조절가능한 메커니즘을 가진다. 스택 높이가 증가함에 따라 거리는 증가된다. 롤은 분할된 제품 시트 또는 라이너 시트에 의하여 지지된 분할된 제품 시트를 퍽까지 이송할 수도 있다. 적재/적층 장치(500)는 두 개의 상이한 적층물 또는 적층 복합물을 하나의 스택으로 정밀하게 정렬하여 적층하도록 설계된다. 각 적층 물의 팔레트는 적층 전에 적층물의 픽업을 위하여 기계의 한쪽 단부에 부착될 수 있다. The loading / laminating device 500 has an adjustable mechanism that controls the distance from the surface of the puck to the surface of the lamination roll. As the stack height increases, the distance increases. The roll may convey the divided product sheet or the divided product sheet supported by the liner sheet to the puck. The stacking / laminating device 500 is designed to precisely align two different stacks or stacked composites into one stack. A pallet of each stack may be attached to one end of the machine for pickup of the stack prior to stacking.

일 실시예에 따르면, 적재/적층 장치(500)는 재료를 위치시키고 고정시키기 위하여 진공 롤(502)을 이용한다. 재료의 위치 선정은 진공 롤(502) 상의 참조용 마크를 사용하여 이루어진다. 재료의 조각이 정확한 배치를 위한 롤 참조용 마크를 사용하여 진공 롤(502) 상에 배치된 후, 진공 롤(502)은 핸들(504)로 이를 회전시킴으로써 구동된다. 진공 롤(502)은 회전시 위치 일치를 위한 장치(506) 위로 전진한다.According to one embodiment, the loading / laminating apparatus 500 utilizes a vacuum roll 502 to position and secure the material. Positioning of the material is made using a reference mark on the vacuum roll 502. After a piece of material is placed on the vacuum roll 502 using a roll reference mark for correct placement, the vacuum roll 502 is driven by rotating it with the handle 504. The vacuum roll 502 advances over the device 506 for position matching in rotation.

이러한 상호작용으로 인해, 진공 롤(502)에 의하여 운반된 재료의 조각은 적층퍽(508) 상의 동일한 위치에 항상 제공되고, 이 위치에서 적층이 일어난다. 조각 재료가 진공 롤(502)의 유지력보다 큰 힘으로 적층퍽(508) 또는 재료의 후속 층에 부착되기 때문에, 재료의 조각은 진공 롤(502)로부터 분리되어 적층퍽(508)으로 이송된다. 그 후 재료의 제2 층이 진공 롤(502) 상의 다른 세트의 참조용 마크(이러한 참조용 마크는 주어진 공정을 위한 적절한 적층 요건에 따라 좌우됨)에 따라서 진공 롤(502) 상에 배치되고, 재료의 증가하는 스택에 역방향으로 적층된다. 스택이 증가하면, 나사 잭(510)이 핸들(513)을 통해 작동되어, 공차를 위하여 적층 스택의 높이를 낮추고 일정한 적층 압력을 유지한다. Due to this interaction, the piece of material carried by the vacuum roll 502 is always provided at the same location on the lamination puck 508, where lamination takes place. Since the piece of material adheres to the lamination puck 508 or a subsequent layer of material with a force greater than the holding force of the vacuum roll 502, the piece of material is separated from the vacuum roll 502 and transferred to the lamination puck 508. A second layer of material is then placed on the vacuum roll 502 according to another set of reference marks on the vacuum roll 502, which reference marks depend on the appropriate lamination requirements for a given process. Stacked in reverse on an increasing stack of material. As the stack increases, screw jack 510 is actuated through handle 513 to lower the stack stack height and maintain a constant stack pressure for tolerance.

추가로, 적재/적층 장치(500)는 조절가능한 테이블(505)과 스테이션 적층 개구(503)를 가지는 스테이션(501)을 포함한다. 상면(507)을 가지는 조절가능한 테이블(505)은 수직방향(예를 들면, 높이), 횡방향, 축방향의 축(예를 들면, x, y, z 축)에 대하여 조절될 수도 있고, 추가로 요(yaw)에 대하여 조절될 수도 있다. 조절가능한 테이블(505)은 스테이션(501)과 일체로 이 스테이션(501) 내에 배치될 수도 있고, 스테이션(501)의 스테이션 적층 개구(503) 아래에 배치될 수도 있다. 장치는 조절가능한 테이블의 상면(507)에 부착된 퍽(508)을 더 포함한다. 퍽(508)은 조절가능한 테이블 상면 이동과 상관하여 이동가능하다. 위치(A)와 위치(B) 사이에서의 이동을 위하여 회전가능한 적층면(502)이 제공되고, 회전가능한 적층면(502)에 퍽(508)의 위치를 일치시키기 위한 장치(506)를 포함한다.In addition, the stacking / laminating apparatus 500 includes a station 501 having an adjustable table 505 and a station stacking opening 503. The adjustable table 505 with the top surface 507 may be adjusted with respect to vertical (eg height), transverse, axial axes (eg x, y, z axes) and further It can also be adjusted for yaw. The adjustable table 505 may be disposed within this station 501 integrally with the station 501, and may be disposed below the station stacking opening 503 of the station 501. The apparatus further includes a puck 508 attached to the top surface 507 of the adjustable table. Puck 508 is movable relative to the adjustable table top movement. A rotatable stacking surface 502 is provided for movement between position A and position B, and includes an apparatus 506 for matching the position of the puck 508 to the rotatable stacking surface 502. do.

이 실시예에 따르면, 제1 제품 이송 장치는 캐소드 적층 구조물과 같은 제1 제품 시트를 회전가능한 적층면(502)에 공급한다. 제2 제품 이송 장치는 애노드 적층 구조물과 같은 제2 제품 시트를 회전가능한 적층면(502)에 공급한다. 제1 및 제2 제품 이송 장치는 회전가능한 적층면(502)과 협동하여, 스테이션(501)의 양 단부로부터 퍽(508)으로 각각의 제1 시트와 제2 시트 각각을 반복적이고 교호적으로 이송함으로써, 퍽(508) 상에 교호적인 제1 및 제2 제품 시트가 교대로 적층된 스택을 제조한다. According to this embodiment, the first product conveying device supplies a first product sheet, such as a cathode laminate structure, to the rotatable laminate surface 502. The second product conveying device supplies a second product sheet, such as an anode laminate structure, to the rotatable laminate surface 502. The first and second product conveying devices cooperate with the rotatable stacking surface 502 to repeatedly and alternately transport each of the first and second sheets from both ends of the station 501 to the puck 508. This produces a stack in which alternating first and second product sheets are alternately stacked on puck 508.

시트들은 진공, 접착제, 정전기 또는 이들 방법의 조합을 사용함으로써 회전가능한 적층면(502)에서 유지될 수 있다. 일 방법에 따르면, 회전가능한 적층면(502)에 적층퍽(508)의 위치를 일치시키는 것은 랙과 피니언 장치(506)를 사용하여 실현된다. 예를 들면, 가이드 롤러를 갖는 롤러 베어링, 선택하여 배치하는 장치 또는 다른 기어/벨트 어셈블리와 같은 다른 위치 일치 또는 조절 메커니즘이 이용될 수도 있다. The sheets may be retained at the rotatable laminate surface 502 by using vacuum, adhesive, static electricity or a combination of these methods. According to one method, matching the position of the stacking puck 508 to the rotatable stacking surface 502 is realized using the rack and pinion device 506. For example, other position matching or adjustment mechanisms may be used, such as roller bearings with guide rollers, devices for selection and placement or other gear / belt assemblies.                 

조절가능한 테이블의 상면(507)과 회전가능한 적층면(502)의 이동은 수동으로 이루어질 수도 있다. 선택적으로, 조절가능한 테이블의 상면(507)과 회전가능한 적층면(502)의 이동은 하나 이상의 제어가능한 전기 모터 등을 사용하여 전체적으로 또는 부분적으로 자동화된 방법으로 수행될 수도 있다.The movement of the top surface 507 and the rotatable stacking surface 502 of the adjustable table may be made manually. Optionally, the movement of the top surface 507 and the rotatable stacking surface 502 of the adjustable table may be performed in a fully or partially automated manner using one or more controllable electric motors or the like.

일 실시예에 있어서, 퍽(508)의 전체 또는 일부분은 단열 및 전기 절연 재료로부터 형성된다. 퍽(508)은, 예를 들면 x, y, z 위치 지시기(indicator)와 요(yaw) 지시기와 같은 위치 지시기를 구비할 수도 있다. 제품 이송 장치는 단일 또는 다층 시트들의 하나 이상의 웨브를 포함할 수도 있고, 시트들은 박리식 라이너를 포함할 수도 있다. 제품 이송 장치는 회전가능한 적층면(502)에 시트를 수동 공급하기 위한 하나 이상의 수동 시트 공급 장치를 포함할 수도 있다.In one embodiment, all or part of the puck 508 is formed from thermally and electrically insulating materials. The puck 508 may include position indicators, such as, for example, x, y, z position indicators and yaw indicators. The product conveying device may comprise one or more webs of single or multilayer sheets, and the sheets may comprise a release liner. The product conveying apparatus may include one or more manual sheet feeding apparatus for manually feeding the sheet to the rotatable laminated surface 502.

다양한 종류, 크기와 형상을 갖는 광범위한 재료가 본 발명의 원리에 따른 회전 변환 및/또는 적재 장치와 방법에 의하여 처리될 수도 있음이 이해될 것이다. 본 발명의 원리들은, 예를 들면 적층 연료 전지의 구성에 적용될 수도 있다.It will be appreciated that a wide variety of materials of various types, sizes and shapes may be processed by rotation conversion and / or loading devices and methods in accordance with the principles of the present invention. The principles of the present invention may be applied, for example, to the construction of a stacked fuel cell.

일 실시예에 따르면, 양성자 교환 막 연료 전지, 센서, 전해조, 염화-알칼리 분리 막 등을 포함하는 전기화학 장치들은 막 전극 어셈블리(MEAs; Membrane Electrode Assemblies)로부터 구성될 수도 있다. 그러한 막 전극 어셈블리는, 이온 전도성 막과 접촉하는 플라티늄(Pt)과 같은 전해질 전극 재료를 포함하는 적어도 하나의 전극부와 결합한다. 이온 전도성 막(ICMs)은 고체 전해질과 같은 전기화학 전지에 자주 사용된다.According to one embodiment, electrochemical devices including proton exchange membrane fuel cells, sensors, electrolyzers, chloride-alkali separation membranes, and the like may be constructed from membrane electrode assemblies (MEAs). Such membrane electrode assembly engages at least one electrode portion comprising an electrolyte electrode material such as platinum (Pt) in contact with the ion conductive membrane. Ion conductive membranes (ICMs) are often used in electrochemical cells such as solid electrolytes.

일반적인 연료 전지에서, 예를 들면 이온 전도성 막(ICM)은 캐소드와 애노드와 접촉하고, 애노드에서 형성된 이온을 캐소드로 수송하여, 전극들을 접속하는 외부 회로에서 전류가 흐르게 한다. 연료 전지, 센서, 전해조 또는 전기화학 리액터와 같은 전기화학 전지의 중심 구성요소는 3층 막 전극 어셈블리 또는 막 전극 어셈블리(MEA)이다. 막 전극 어셈블리(MEA)는 가장 일반적으로 2개의 촉매 전극을 포함하며, 이 두 촉매 전극 사이에는 이온 전도 전해질, 바람직하게는 고체 중합체 전해질이 삽입된다. 결국, 이러한 3층 MEA는 2개의 다공성 전기 도전 요소(전극 베이킹 층(EBLs)으로 불림)들 사이에 삽입되어 5층 MEA를 형성한다. In a typical fuel cell, for example, an ion conductive membrane (ICM) contacts the cathode and the anode and transports ions formed at the anode to the cathode, allowing current to flow in an external circuit connecting the electrodes. The central component of an electrochemical cell such as a fuel cell, sensor, electrolyzer or electrochemical reactor is a three layer membrane electrode assembly or membrane electrode assembly (MEA). Membrane electrode assemblies (MEA) most commonly comprise two catalytic electrodes, between which an ion conducting electrolyte, preferably a solid polymer electrolyte, is inserted. Eventually, this three layer MEA is inserted between two porous electrically conductive elements (called electrode baking layers (EBLs)) to form a five layer MEA.

본 발명의 장치와 방법은, 예를 들면 서로 정합된 상태로 ICM에 캐소드와 애노를 결합하기 위하여, 그리고 후속 단계에서 5층 MEA를 형성하도록 각각의 캐소드측과 애노드측 EBLs에 3층 MEA를 결합하기 위하여 사용될 수 있다. 달리, 5층 MEA의 미리 형성된 서브어셈블리들이 완성된 MEA를 형성하기 위하여 서로 결합될 수 있다. 예를 들면, 전극 층이 결합되는 EBL을 포함하는 서브 어셈블리가, ICM을 지지하는 제2 전극이 결합되는 EBL을 포함하는 서브 어셈블리에 결합될 수 있다.The apparatus and method of the present invention combine, for example, a three-layer MEA to each cathode and anode side EBLs to couple the cathode and the anode to the ICM in a mated state and to form a five-layer MEA in a subsequent step. Can be used to Alternatively, the preformed subassemblies of the five layer MEA can be combined with each other to form a finished MEA. For example, a subassembly comprising an EBL to which an electrode layer is coupled may be coupled to a subassembly comprising an EBL to which a second electrode supporting an ICM is coupled.

다른 종류의 적층 스택이 본 발명의 원리에 따라서 제조될 수도 있다. 도13 내지 도18은 본 발명의 회전 변환 및/또는 VL/DL 적재 방법을 사용하여 제조될 수 있는 다른 몇 종류의 적층 스택을 도시한다.Other kinds of stacked stacks may be made according to the principles of the present invention. Figures 13-18 illustrate some other kinds of stacked stacks that can be fabricated using the rotational transformation and / or VL / DL loading methods of the present invention.

도13은 다색 시트 재료의 적층 스택을 예시한다. 다층의 채색 또는 인쇄된 시트는 함께 적층되고 소정의 형상으로 절단된 후 스택될 수 있다. 예를 들면, 배면측의 일부분에 접착제를 포함하며 각각 독특한 칼라를 가지는 5개의 다른 제품 웨브가 함께 적층되어 소정의 형상으로 절단될 수 있다. 이 스택은 다수의 적층물 이 쌓여질 때까지 재순환하는 퍽 상에 배치될 수도 있고, 이 적층물이 다 쌓여지면 각 퍽은 재순환 루프로부터 벗어나고 빈 퍽에 의하여 대체된다.Figure 13 illustrates a lamination stack of multicolor sheet material. Multi-layered or printed sheets can be stacked together, cut into desired shapes, and then stacked. For example, five different product webs, each having a unique color, with an adhesive on a portion of the back side, may be stacked together and cut into a predetermined shape. This stack may be placed on a recirculating puck until a number of stacks have been stacked, and when the stacks are stacked, each puck is removed from the recycle loop and replaced by an empty puck.

도14는 배면의 일부분이 접착제를 가지는 단색 시트의 종이 또는 필름의 다층을 도시하며, 이들 층은 함께 적층되고 제1 절단 스테이션(예를 들면, 회전 다이 스테이션)에서 소정의 형상으로 절단된다. 절단된 스택은 퍽 상에 배치된다. 제2 웨브 라인에서, 배면의 일부분이 접착제를 갖는 제2 칼라의 다층은 함께 적층되고 제2 절단 스테이션에서 소정의 형상으로 절단된다. 이 절단된 스택은 제1 절단 스테이션에서 절단된 스택을 갖고 있는 퍽 상에 배치된다.Figure 14 shows a multilayer of paper or film of monochrome sheet with a portion of the back side having an adhesive, these layers being stacked together and cut into desired shapes at a first cutting station (e.g., a rotating die station). The cut stack is placed on the puck. In the second web line, the multilayer of the second collar, with a portion of the back side having the adhesive, is stacked together and cut into the desired shape at the second cutting station. This cut stack is placed on the puck having the cut stack at the first cutting station.

이 공정은, 예를 들면 총 5개의 독립적인 웨브 라인에 대하여 계속될 수도 있다. 퍽은 스택이 만들어지는 순서에 따라 웨브 라인에서 웨브 라인으로 이동한다. 하나의 패드가 완성되면, 각각의 퍽은 적재 장치로부터 이동되고 빈 퍽으로 대체된다. 완성된 퍽은 포장부(packout section)로 이동된다.This process may continue for a total of five independent web lines, for example. The puck moves from web line to web line in the order in which the stack is created. When one pad is completed, each puck is moved out of the loading device and replaced with an empty puck. The completed puck is transferred to a packout section.

도15는 도14에 도시된 것과 유사한 제품 스택 또는 패드를 예시한다. 도15에 도시된 제품 스택은 타원 형상이고, 반면에 도14에 도시된 제품 스택은 정방형 또는 장방형 형상을 갖는다. 도14 및 도15에 도시된 제품 스택의 형상은 필요에 따라 변할 수도 있다.FIG. 15 illustrates a product stack or pad similar to that shown in FIG. 14. The product stack shown in Figure 15 is oval shaped, while the product stack shown in Figure 14 has a square or rectangular shape. The shape of the product stack shown in Figures 14 and 15 may vary as needed.

도16은 도14 및 도15에 도시된 것과 유사하지만 다양한 형상의 층을 갖는 또 다른 제품 스택 또는 패드를 예시하고, 시트(예를 들면, 종이 또는 필름)의 칼라는 변할 수도 또는 변하지 않을 수도 있다. 도17은 도14 및 도15에 도시된 것과 유사한 제품 스택을 도시하지만, 각 시트가 다른 형상을 가지고 한번에 하나의 시트만 이 퍽에 배치된다. 5개 이상의 독립적인 절단 스테이션이 필요할 수도 있는 다수의 형상을 가질 수도 있다.Figure 16 illustrates another article stack or pad similar to that shown in Figures 14 and 15 but with layers of various shapes, and the color of the sheet (e.g. paper or film) may or may not change. . Figure 17 shows a product stack similar to that shown in Figures 14 and 15, but each sheet has a different shape and only one sheet is placed on this puck at a time. It may have multiple shapes, in which more than five independent cutting stations may be required.

도18은 본 발명의 원리에 따라서 적재된 의료 드레싱(medical dressing)의 팩을 도시한다. 바닥 웨브는 무균 패키지의 바닥 시트로서 작용하는 동시에, 제품을 위한 라이너로서도 작용한다. 패턴을 갖는 접착제는 비 라이너 측의 패키지 웨브 상에 코팅된다. 의료 드레싱은 이 공정으로부터 상류로 옮겨지고, 각 드레싱은 절단되어 라이너/패키지 웨브 위에 배치된다. 이 패키지 웨브는 절단되어, 재순환하는 퍽 위에 배치되고, 패키지 웨브 상의 또 다른 드레싱은 절단되고 스택의 상부에 배치된다. 이러한 공정이, 예를 들면 10과 50번 사이에서 반복될 수 있다. Figure 18 illustrates a pack of medical dressings loaded in accordance with the principles of the present invention. The bottom web acts as the bottom sheet of the sterile package while also acting as a liner for the product. The adhesive with the pattern is coated onto the package web on the non-liner side. The medical dressing is moved upstream from this process, and each dressing is cut and placed over the liner / package web. This package web is cut and placed over the recirculating puck and another dressing on the package web is cut and placed on top of the stack. This process can be repeated for example between 10 and 50 times.

일단 모든 드레싱이 퍽 상에 배치되면 상부 패키지 웨브가 스택의 상부에 부착되어, 스택의 상부 상의 드레싱의 상부 필름의 역할을 한다. 제품을 사용하기 위해서는, 상부 웨브가 제거되고, 이에 의하여 드레싱이 노출된다. 일단 드레싱이 제거되면 이전의 드레싱을 위한 바닥 패키지 웨브/제품 라이너는 이제 다음 제품을 위한 상부 패키지 웨브가 된다.Once all the dressings are placed on the puck, the top package web is attached to the top of the stack, serving as the top film of the dressing on the top of the stack. To use the product, the upper web is removed, whereby the dressing is exposed. Once the dressing is removed, the bottom package web / product liner for the previous dressing is now the top package web for the next product.

본 발명의 여러 실시예에 대한 전술한 기재는 예를 들어 설명하기 위한 것이다. 이러한 기재로 본 발명이 한정되거나, 이러한 기재가 본 발명을 모두 나타내는 것은 아니다. 많은 수정과 변형이 상기 기재로부터 이루어질 수 있다. 본 발명의 범위는 이 상세한 설명에 의하여 한정되지 않고 첨부된 청구범위에 의하여 한정된다. The foregoing description of the various embodiments of the present invention is intended to be illustrative. The present invention is limited to these descriptions, or these descriptions do not all represent the present invention. Many modifications and variations can be made from the above description. It is intended that the scope of the invention be limited not by this detailed description, but rather by the claims appended hereto.

Claims (37)

일련의 박막 전기화학 유닛 셀을 제조하는 방법이며, A method of manufacturing a series of thin film electrochemical unit cells, 제1 속도로 이동하는 캐소드 적층 구조물을 포함하는 웨브(캐소드 웨브)를 일련의 캐소드 시트로 절단하는 단계와,Cutting a web (cathode web) comprising a cathode laminate structure moving at a first speed into a series of cathode sheets, 제1 속도와 동일하거나 더 빠른 제2 속도로 상기 각각의 캐소드 시트를 이동시키는 단계와,Moving the respective cathode sheets at a second speed equal to or faster than a first speed, 애노드 웨브 또는 캐소드 시트 중의 어느 하나 또는 둘 다를 가열하는 단계를 포함할 수 있으며, 인접한 캐소드 시트들 사이에 공간을 가지는 적층된 유닛 셀을 제조하기 위하여, 제2 속도로 이동하는 애노드 적층 구조물을 포함하는 웨브(애노드 웨브)에 제2 속도로 이동하는 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계와,Heating either one or both of the anode web or cathode sheet, and comprising an anode laminate structure moving at a second speed to produce a stacked unit cell having a space between adjacent cathode sheets. Laminating each cathode sheet moving at a second speed to the web (anode web), 일련의 유닛 셀 시트를 제조하기 위하여, 적층된 애노드 웨브를 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간 내에서 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전기화학 유닛 셀의 제조 방법.Cutting the laminated anode web in the space between adjacent cathode sheets to produce a series of unit cell sheets. 제1항에 있어서, The method of claim 1, i. 캐소드 웨브를 절단하는 단계는 캐소드 웨브의 일부분을 절단하고 잉여의 캐소드 웨브를 제거하는 단계를 포함하며, 캐소드 웨브를 절단하는 단계는 캐소드 웨브를 회전가능하게 절단하는 단계를 선택적으로 포함하는 것과,i. Cutting the cathode web includes cutting a portion of the cathode web and removing excess cathode web, wherein cutting the cathode web optionally includes rotatably cutting the cathode web; ii. 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계는, 제2 속도로 애노드 웨브를 회전가능하게 이동시키는 단계를 더 포함하는 것과,ii. Laminating each cathode sheet to the anode web further comprises rotatably moving the anode web at a second speed; iii. 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계는, 제2 속도로 각각의 캐소드 시트를 회전가능하게 이동시키면서 제2 속도로 애노드 웨브를 회전가능하게 이동시키는 단계를 더 포함하는 것과,iii. Laminating each cathode sheet to the anode web further comprises rotatably moving the anode web at a second speed while rotatably moving each cathode sheet at a second speed; iv. 각각의 캐소드 시트는 0.25인치(0.635cm) 내지 24인치(60.96cm) 사이의 길이(L)로 한정되는 것과,iv. Each cathode sheet is defined by a length L between 0.25 inches (0.635 cm) and 24 inches (60.96 cm), v. 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간(S)은 0.015인치(0.038cm) 내지 0.4인치(1.016cm) 사이인 것과,v. The space S between adjacent cathode sheets is between 0.015 inches (0.038 cm) and 0.4 inches (1.016 cm), vi. 제1 속도에 대한 제2 속도의 비는 1.005 내지 1.05 사이인 것과,vi. The ratio of the second speed to the first speed is between 1.005 and 1.05, vii. 제1 속도는 분당 5피트(1.524m) 내지 분당 500피트(152.4m) 사이이고, 제2 속도는 분당 5.025피트(1.532m) 내지 분당 525피트(160.02m) 사이인 것과,vii. The first speed is between 5 feet (1.524 m) per minute and 500 feet (152.4 m) per minute, the second speed is between 5.025 feet (1.532 m) per minute and 525 feet (160.02 m) per minute, viii. 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계는, 각각의 캐소드 시트의 일부분이 애노드 웨브의 애노드 적층 구조물의 적어도 일 가장자리를 지나서 연장함으로써 이들 사이에 적층 오프셋을 제공하도록 애노드 웨브에 각각의 캐소드 시트를 적층하는 단계를 더 포함하는 것과,viii. Laminating each cathode sheet to the anode web comprises placing each cathode sheet to the anode web such that a portion of each cathode sheet extends beyond at least one edge of the anode stack structure of the anode web to provide a stack offset therebetween. Further comprising laminating, ix. 적층된 애노드 웨브를 절단하는 단계는, 인접한 캐소드 시트들 사이의 공간을 탐지하는 단계를 더 포함하는 것 중 적어도 하나를 포함하는 박막 전기화학 유닛 셀의 제조 방법.ix. Cutting the stacked anode webs further comprises detecting spaces between adjacent cathode sheets further comprising at least one of the thin film electrochemical unit cells. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020037006846A 2000-11-22 2001-04-23 Manufacturing method of thin-film electrochemical unit cell KR100768976B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/718,584 US6585846B1 (en) 2000-11-22 2000-11-22 Rotary converting apparatus and method for laminated products and packaging
US09/718,584 2000-11-22
PCT/US2001/013083 WO2002043179A1 (en) 2000-11-22 2001-04-23 Rotary converting apparatus and method for laminating cathode and anode of thin-film electrochemical unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030063386A KR20030063386A (en) 2003-07-28
KR100768976B1 true KR100768976B1 (en) 2007-10-22

Family

ID=24886634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037006846A KR100768976B1 (en) 2000-11-22 2001-04-23 Manufacturing method of thin-film electrochemical unit cell

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6585846B1 (en)
EP (1) EP1340284B1 (en)
JP (1) JP4885415B2 (en)
KR (1) KR100768976B1 (en)
AT (1) ATE273569T1 (en)
AU (1) AU2001255598A1 (en)
CA (1) CA2429495C (en)
DE (1) DE60104890T2 (en)
WO (1) WO2002043179A1 (en)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6780276B2 (en) * 2002-04-03 2004-08-24 3M Innovative Properties Company Gap adjuster for laminating rolls
US6740131B2 (en) 2002-04-03 2004-05-25 3M Innovative Properties Company Apparatus for automatically fabricating fuel cell
US20030190226A1 (en) * 2002-04-03 2003-10-09 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for singulating porous fuel cell layers using adhesive tape pick head
US20030188615A1 (en) * 2002-04-03 2003-10-09 3M Innovative Properties Company Angled product transfer conveyor
US7432009B2 (en) * 2002-04-03 2008-10-07 3M Innovative Properties Company Lamination apparatus and methods
US6868890B2 (en) * 2002-04-03 2005-03-22 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for peeling a thin film from a liner
US6933003B2 (en) * 2002-06-13 2005-08-23 General Motors Corporation Method of making membrane electrode assemblies
DE10315796B4 (en) * 2003-04-07 2009-06-04 Umicore Ag & Co. Kg Layer construction for an electrochemical cell, process for its preparation and use thereof
US7195690B2 (en) * 2003-05-28 2007-03-27 3M Innovative Properties Company Roll-good fuel cell fabrication processes, equipment, and articles produced from same
JP4786342B2 (en) * 2003-09-18 2011-10-05 バシウム・カナダ・インコーポレーテッド Apparatus and method for stacking polymer battery combination
US20060024140A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Wolff Edward C Removable tap chasers and tap systems including the same
US7131190B2 (en) * 2004-12-17 2006-11-07 Mti Micro Fuel Cells, Inc. Membrane electrode assembly and method of manufacturing a membrane electrode assembly
WO2006098799A2 (en) * 2005-03-12 2006-09-21 3M Innovative Properties Company Illumination devices and methods for making the same
GB0509645D0 (en) * 2005-05-12 2005-06-15 Tbs Eng Ltd An enveloper
US8525402B2 (en) * 2006-09-11 2013-09-03 3M Innovative Properties Company Illumination devices and methods for making the same
US8581393B2 (en) * 2006-09-21 2013-11-12 3M Innovative Properties Company Thermally conductive LED assembly
US20080295327A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 3M Innovative Properties Company Flexible circuit
JP2008311012A (en) * 2007-06-13 2008-12-25 Toyota Motor Corp Manufacturing device of electrode material junction for fuel cell, manufacturing method thereof, and fuel cell
US8637205B2 (en) * 2009-12-22 2014-01-28 3M Innovative Properties Company Fuel cell subassemblies incorporating subgasketed thrifted membranes
US8851137B2 (en) 2010-02-26 2014-10-07 The Procter & Gamble Company Winding method and apparatus
FR2972135B1 (en) * 2011-03-01 2013-10-04 Astea HOT AND PRESSURE TRANSFER MACHINE OF A PROTECTIVE LAYER OF A SUBSTRATE
JP6030311B2 (en) * 2012-02-13 2016-11-24 日産自動車株式会社 Belt-shaped battery material transport device and transport method
US9882224B2 (en) 2012-08-21 2018-01-30 Nokia Technologies Oy Method and apparatus for flexible battery
EP2930772B1 (en) * 2012-12-05 2018-01-10 Nissan Motor Co., Ltd Electrical device separator conveyance method
CN103066334B (en) * 2012-12-10 2014-09-24 东莞市中锂自动化设备有限公司 Double-end laminating machine
JP6044497B2 (en) * 2013-09-11 2016-12-14 トヨタ自動車株式会社 Membrane electrode assembly manufacturing equipment
EP3069396A2 (en) 2013-11-13 2016-09-21 R. R. Donnelley & Sons Company Battery
JP6156240B2 (en) * 2014-04-10 2017-07-05 トヨタ自動車株式会社 Membrane electrode assembly manufacturing equipment
DE112015002680A5 (en) * 2014-06-06 2017-05-11 Hochschule Ostwestfalen-Lippe Electromechanical converter
US10033064B2 (en) 2014-06-24 2018-07-24 Duracell U.S. Operations, Inc. Method and apparatus for forming a wound structure
DE102014213693A1 (en) 2014-07-15 2016-01-21 Robert Bosch Gmbh Galvanic cell and method for producing a galvanic cell
DE102017216209A1 (en) * 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
DE102017216156A1 (en) * 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
DE102017216213A1 (en) * 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Process for producing an electrode stack
KR101933550B1 (en) * 2017-09-28 2018-12-31 주식회사 디에이테크놀로지 System for Manufacturing Cell Stack of Secondary Battery
CN110679001B (en) * 2017-11-13 2022-05-17 曼兹意大利有限责任公司 Method and apparatus for assembling electrodes
DE102018219619A1 (en) * 2018-11-16 2020-06-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Method of cutting a continuous battery electrode material for manufacturing battery electrodes, and a battery electrode
DE102021207343A1 (en) 2021-07-12 2023-01-12 Körber Technologies Gmbh Cutting device for cutting segments for energy cells from a supplied endless web
DE102021207355A1 (en) * 2021-07-12 2023-01-12 Körber Technologies Gmbh Processing device for processing segments of energy cells
DE102021207364A1 (en) 2021-07-12 2023-01-12 Körber Technologies Gmbh Machine, process and intermediate product for the energy cell manufacturing industry
DE102021207342A1 (en) 2021-07-12 2023-01-12 Körber Technologies Gmbh Cell stacking system and cell stacking device for segments of energy cells and partial device/partial method of or in a cell stacking system
EP4152469B1 (en) 2021-09-17 2024-06-05 Technische Universität Berlin Method and device for creating an electrode-separator unit for a battery cell
DE102021130653A1 (en) 2021-11-23 2023-05-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for determining the placement accuracy of a plurality of electrode sheets in a stack and a measuring device
DE102022105400A1 (en) 2022-03-08 2023-09-14 Körber Technologies Gmbh Feeding device for feeding segments of energy cells to a cell stacking device and method for feeding segments of energy cells to a cell stacking device
DE102022105873A1 (en) 2022-03-14 2023-09-14 Körber Technologies Gmbh Measuring device in the energy cell producing industry for measuring the position and/or orientation of flat elements conveyed in a conveying direction
DE102022110695A1 (en) * 2022-05-02 2023-11-02 Körber Technologies Gmbh Transport device for transporting segments of energy cells and method for controlling a transport device and a transport arrangement
DE102022118808A1 (en) 2022-07-27 2024-02-01 Körber Technologies Gmbh Cutting device for cutting segments for energy cells from a fed endless web

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920018247A (en) * 1991-03-21 1992-10-21 캐스린 이이 켄트 Electrolytic Cell
KR960702189A (en) * 1993-04-12 1996-03-28 로널드 에스 코오넬 ELECTROCHEMICAL CELL WITH ZINCANODE
KR970000136A (en) * 1995-06-07 1997-01-21 Cathode of an electrochemical cell comprising additives

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE759286A (en) * 1969-11-24 1971-05-24 Dow Corning QUICK-SETTING SILOXANE EMULSIONS USEFUL AS SEPARATING AGENTS
US3957570A (en) * 1971-10-13 1976-05-18 F. L. Smithe Machine Company, Inc. Machinery for patching envelopes and the like
DE2627810C3 (en) 1976-06-22 1978-12-14 G. Siempelkamp Gmbh & Co, 4150 Krefeld Device for separating, transporting and filing compensation sheets in the course of the production of tempered chipboard, fiberboard or the like
JPS58218753A (en) 1982-05-31 1983-12-20 Nec Home Electronics Ltd Cell
GB8329207D0 (en) 1983-11-02 1983-12-07 Raychem Ltd Making electrical device
US4543863A (en) 1984-01-16 1985-10-01 Wirtz Manufacturing Company, Inc. Controlled severing of a continuous web
JPS63307670A (en) 1987-06-08 1988-12-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Laminated fuel cell
FR2616970B1 (en) 1987-06-18 1995-05-19 Elf Aquitaine MULTI-LAYERED ASSEMBLY FOR PRODUCING THE ASSEMBLY OF A GENERATOR, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND PRODUCING THE COMPLETE GENERATOR, AND GENERATOR THUS PRODUCED
US5019469A (en) 1987-06-18 1991-05-28 Societe Nationale Elf Aquitaine Process for production of an electrochemical sub-assembly comprising an electrode and an electrolyte, and the sub-assembly obtained in this way
FR2616971A1 (en) 1987-06-18 1988-12-23 Elf Aquitaine INTERMEDIATE ASSEMBLY FOR THE PRODUCTION IN THE FORM OF THIN FILMS OF A LITHIUM BATTERY, METHOD OF MAKING SAME, AND METHOD FOR PRODUCING THE ACCUMULATOR
JPH03152881A (en) 1989-11-08 1991-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rectangular type lithium secondary battery
US5104116A (en) 1990-04-06 1992-04-14 Kimberly-Clark Corporation Applicator apparatus and process for rotating and placing a strip of material on a substrate
JPH0467577A (en) 1990-07-06 1992-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fully solid-state electrochemical element
DE69109110T2 (en) 1991-02-06 1995-09-14 Oji Kenzai Kogyo Kk METHOD FOR PRODUCING A MULTILAYERED OBJECT FOR HONEYCOMB STRUCTURES.
US5209810A (en) 1991-08-19 1993-05-11 Converex, Inc. Method and apparatus for laying up adhesive backed sheets
CA2059228A1 (en) 1992-01-13 1993-07-14 Guy St-Amant Differential adhesion making process for thin lithium patterns
US5300373A (en) 1992-09-11 1994-04-05 Valence Technology, Inc. Electrochemical cell stack and method of making an electrochemical cell stack
US5417783A (en) * 1992-11-30 1995-05-23 Moore Business Forms, Inc. Linerless label dispenser
CA2093898A1 (en) 1993-04-13 1994-10-14 Donald G. Dafoe Intermittent coating apparatus and method
US5396978A (en) 1993-08-09 1995-03-14 The Procter & Gamble Company Apparatus for attaching elastic at an angle
US5360684A (en) 1993-10-25 1994-11-01 Hydro-Quebec Electrochemical cell for polymer electrolyte-lithium batteries (ACEP)
US5439760A (en) * 1993-11-19 1995-08-08 Medtronic, Inc. High reliability electrochemical cell and electrode assembly therefor
US5879489A (en) 1993-11-24 1999-03-09 Burns; Marshall Method and apparatus for automatic fabrication of three-dimensional objects
US5514232A (en) 1993-11-24 1996-05-07 Burns; Marshall Method and apparatus for automatic fabrication of three-dimensional objects
DE4340774A1 (en) 1993-11-30 1995-06-01 Hoechst Ag Moenomycin and its derivatives for the manufacture of medicinal products, and medicinal products containing moenomycin or its derivatives
US5536278A (en) 1994-03-23 1996-07-16 Hydro-Quebec Process for assembling LPB batteries
EP0690520B1 (en) 1994-05-30 1999-08-18 Canon Kabushiki Kaisha Rechargeable batteries
US5480087A (en) 1994-09-02 1996-01-02 Design Tool, Inc. Fastener feeding apparatus
US5498489A (en) 1995-04-14 1996-03-12 Dasgupta; Sankar Rechargeable non-aqueous lithium battery having stacked electrochemical cells
US5772838A (en) 1995-09-28 1998-06-30 Pacific Trinetics Corporation Apparatus and method for making laminated electrical or electronic devices from a continuous tape coated on one side with ceramic material
JPH09199175A (en) 1996-01-23 1997-07-31 Toshiba Battery Co Ltd Manufacture of polymer electrolyte secondary cell
CA2207801C (en) 1996-06-19 2004-03-30 Hideki Kaido Nonaqueous electrolyte battery
US5788802A (en) 1996-10-22 1998-08-04 Preco Industries, Inc. Vacuum drum feed and alignment apparatus for multiple layer laminator
JPH10199545A (en) 1997-01-07 1998-07-31 Asahi Chem Ind Co Ltd Sheet battery and manufacture of the same
JPH11126602A (en) 1997-08-19 1999-05-11 Nippei Toyama Corp Forming method for electrode element of secondary battery and its device
JP2000033315A (en) 1998-07-17 2000-02-02 Toshiba Mach Co Ltd Coating device and coating method
JPH11167930A (en) 1997-12-05 1999-06-22 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Layered secondary battery using thin electrode
US6291091B1 (en) 1997-12-24 2001-09-18 Ballard Power Systems Inc. Continuous method for manufacturing a Laminated electrolyte and electrode assembly
US6019865A (en) * 1998-01-21 2000-02-01 Moore U.S.A. Inc. Method of forming labels containing transponders
JP3893731B2 (en) 1998-04-16 2007-03-14 ソニー株式会社 Intermittent application device
JPH11333350A (en) 1998-05-27 1999-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Intermittent coater
US6165306A (en) * 1998-06-01 2000-12-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process and apparatus for cutting of discrete components of a multi-component workpiece and depositing them with registration on a moving web of material
JPH11354110A (en) 1998-06-10 1999-12-24 Mitsubishi Cable Ind Ltd Sealed battery electrode plate and its manufacture
US6190426B1 (en) * 1998-12-17 2001-02-20 Moltech Corporation Methods of preparing prismatic cells
US6379846B1 (en) * 1999-03-16 2002-04-30 Sumitomo Chemical Company, Limited Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
JP2000315518A (en) 1999-04-28 2000-11-14 Toshiba Battery Co Ltd Device for manufacturing sheet-foam battery element
KR100309604B1 (en) * 1999-12-20 2001-11-03 홍지준 Lithium secondary battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920018247A (en) * 1991-03-21 1992-10-21 캐스린 이이 켄트 Electrolytic Cell
KR960702189A (en) * 1993-04-12 1996-03-28 로널드 에스 코오넬 ELECTROCHEMICAL CELL WITH ZINCANODE
KR970000136A (en) * 1995-06-07 1997-01-21 Cathode of an electrochemical cell comprising additives

Also Published As

Publication number Publication date
CA2429495A1 (en) 2002-05-30
CA2429495C (en) 2010-01-26
WO2002043179A1 (en) 2002-05-30
JP2004515040A (en) 2004-05-20
AU2001255598A1 (en) 2002-06-03
EP1340284B1 (en) 2004-08-11
ATE273569T1 (en) 2004-08-15
KR20030063386A (en) 2003-07-28
EP1340284A1 (en) 2003-09-03
DE60104890T2 (en) 2005-08-25
JP4885415B2 (en) 2012-02-29
US6585846B1 (en) 2003-07-01
DE60104890D1 (en) 2004-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100768976B1 (en) Manufacturing method of thin-film electrochemical unit cell
KR100753697B1 (en) Stacking apparatus and method for laminated products and packaging
CN110313092B (en) Apparatus and method for manufacturing bipolar plate
CN112310423B (en) Laminated cell production system and laminated cell forming method
US20020007552A1 (en) Apparatus and method of manufacturing a battery cell
DE102017216213A1 (en) Process for producing an electrode stack
JP2014165055A (en) Multilayer battery manufacturing method and device
EP1665442A1 (en) Stacking apparatus and method for assembly of polymer batteries
WO2023285274A1 (en) Machine and method for the energy-cell-producing industry
KR20220169702A (en) Lamination and Z-folding stack system and laminationg and Z-folding stack method
CN106575788B (en) Method and apparatus for forming a wound structure
KR20210128679A (en) Device and method for manufacturing membrane-electrode assembly of fuel cell
CA3233766A1 (en) Conveying facility for conveying cell stacks formed by segments for the energy cell-producing industry, cell stack production system, and method for providing cell stacks
WO2000072398A1 (en) Apparatus and method for battery cell electrode preparation, assembly and lamination
CN114583284A (en) Lamination equipment
CN217848053U (en) Diaphragm double-unreeling battery cell circulating type multi-station multi-sheet lap-cutting integrated equipment
CN219350289U (en) High-speed cutting and stacking integrated machine
CN217848033U (en) Circulating type multi-station battery core lamination production line
CN221150096U (en) Film coating device
CN218996765U (en) Membrane electrode forming equipment
CN217239513U (en) Frame laminating device and five-in-one forming equipment
CN218299880U (en) Double-channel lamination device
CN218957754U (en) Continuous dry film lamination and cutting equipment for solar cell
CN117673491A (en) Dry-method battery cell lamination preparation device and preparation method thereof
CN116130740A (en) High-speed cutting and stacking integrated machine and stacking method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110922

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120924

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee